JPH11264460A

JPH11264460A - 自動変速機の制御装置

Info

Publication number: JPH11264460A
Application number: JP10089286A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kuno; 孝之久野; Masahiro Hayabuchi; 正宏早渕; Satoru Kasuya; 悟糟谷; Tatsuya Iida; 達也飯田
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 1999-09-28
Anticipated expiration: 2018-03-17
Also published as: US6102825A; DE19911735A1; JP3744192B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な制御で、制御の応答遅れを防ぎ、ダウ
ンシフト時の変速ショックと間延びを防ぐ。【解決手段】自動変速機は、その変速機構中に高速段
時の回転方向と低速段時の反力トルクの作用方向が反転
する回転部材を有し、その低速段時の反力トルクによる
回転をセルフエナージ作用で阻止可能な、油圧サーボ４
作動のバンドブレーキ３２を有する。制御装置５，６
は、低速段への同期判定手段Ｓ３６を有し、ダウンシフ
ト時に、バンドブレーキ３２の油圧サーボ４へ、定圧保
持手段Ｓ３４により、セルフエナージ作用時の係合可能
油圧より所定量低く、同期点を過ぎて基準の吹き量だけ
吹き上がるような待機油圧を同期判定の成立まで供給
し、同期判定後に、昇圧手段Ｓ３９で、係合可能油圧ま
で昇圧させ、回転部材を間延びを防ぎながら緩徐に係止
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、自動変速機の制御
装置に関し、特に、ダウンシフト時の変速ショックを低
減する制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動変速機は、そのギヤトレイン中の遊
星歯車装置による動力伝達経路を変更することで変速を
行うものであり、動力伝達経路の変更は、遊星歯車装置
の特定の回転部材に連結された摩擦係合要素を油圧サー
ボにより適宜係合・解放させることで行われる。そし
て、油圧サーボの制御は、電子制御装置により油圧制御
装置を介して行われる。こうした自動変速機において、
高速段から低速段へのダウンシフトを行う場合、高速段
達成時に係合させている摩擦係合要素を解放し、低速段
達成のための摩擦係合要素を係合させることになるが、
こうした解放に対する係合のタイミングがずれると、エ
ンジン吹きやタイアップショックが生じる。そこで、上
記のようなダウンシフトを行う場合に、自動変速機の入
力回転数の低速段側への同期付近で滑らかな回転変化率
として、エンジン吹きやタイアップショックを防止する
ために、回転部材の変化状態が目標とする状態となるよ
うに、フィードバック制御を行う技術が、特開昭６３−
２６６２５８号公報に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動変速機
は、上記のように、油圧制御装置を介して摩擦係合要素
を操作するものであるため、目標回転変化率となるよう
に、電気的にきめ細かく制御しても、油圧応答性に自ず
と限界があり、摩擦係合要素の機械的な特性のばらつき
もあって、狙いどおりに追従性の良いコントロールを行
うのは難しい。特に、上記の技術によれば、変速の過渡
状態において、回転数に基づいて目標値を設定し、その
目標値となるように制御する必要があり、非常に制御が
複雑となる。

【０００４】そこで、本発明は、油圧応答性の影響を小
さくすることができ、かつ、簡単な方法でありながら、
ダウンシフト時のエンジン吹きやタイアップショックを
防止することができる自動変速機の制御装置を提供する
ことを第１の目的とする。

【０００５】次に、本発明は、上記制御装置において、
個々の変速機ごとの特性のばらつきによる変速特性の変
化をなくすことを第２の目的とする。

【０００６】更に、本発明は、自動変速機の作動状況に
応じた最適な変速特性を、簡易な制御で実現することを
第３の目的とする。

【０００７】また、本発明は、自動変速機の伝達トルク
の大小に係わらず、ダウンシフト時の急係合によるショ
ックの発生と、変速の間延びを防止することを第４の目
的とする。

【０００８】そして、本発明は、ダウンシフト時の車速
の違いによる体感上の変速ショックをも低減可能とする
ことを第５の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、本発明は、高速段を達成するために係合される
摩擦係合要素と、低速段を達成するために係止され、前
記高速段達成時の回転方向と低速段達成時の反力トルク
の作用方向とが逆転する回転部材と、該回転部材を係止
するブレーキとを備える自動変速機であって、前記摩擦
係合要素とブレーキの油圧サーボの油圧を制御する制御
装置を備える自動変速機の制御装置において、前記ブレ
ーキは、セルフエナージャイジング作用とディエナージ
ャイジング作用により係合力に差異を生じるバンドブレ
ーキで構成され、該バンドブレーキは、セルフエナージ
ャイジング作用が生じる方向を低速段達成時の前記回転
部材の反力トルクの作用方向に合わせて、高速段達成時
に回転部材を係止するに必要な油圧よりも、低速段達成
時に回転部材を係止するに必要な油圧の方が低くなる領
域を有する設定とされ、前記制御装置は、高速段から低
速段へのダウンシフトにおいて、前記摩擦係合要素を解
放させる解放手段と、自動変速機の入力回転の低速段へ
の同期を判定する同期判定手段と、前記バンドブレーキ
の油圧サーボへの油圧を、前記同期判定手段による同期
判定まで、回転部材のセルフエナージャイジング作用方
向の回転のみ係止可能な油圧より所定量低く、それによ
り入力回転が同期点を過ぎて基準の吹き量だけ吹き上が
るような待機油圧に保持する定圧保持手段と、同期判定
後に、回転部材を係止させるように待機油圧から上昇さ
せる昇圧手段とを有することを特徴とする。

【００１０】上記第２の目的を達成するため、前記制御
装置は、基準の吹き量を実現するために予め記憶された
待機圧値を有するとともに、自動変速機の入力回転数か
ら入力回転数の最大吹き量を検出する最大吹き量検出手
段を有し、ダウンシフト完了後、基準の吹き量と検出さ
れた最大吹き量とを比較し、吹き量が基準値となるよう
に、記憶された前記待機圧値を更新する学習手段を有す
る構成とされる。

【００１１】上記第３の目的を達成するため、前記待機
圧値は、エンジンのスロットル開度と自動変速機の出力
回転数をパラメータとして、それぞれのスロットル開度
と出力回転数に対応させて複数記憶されており、変速開
始時のスロットル開度と出力回転数に応じて選択される
構成とされる。

【００１２】上記第４の目的を達成するため、前記昇圧
手段は、同期判定後、エンジンのスロットル開度が大き
いほど急となる勾配で油圧を上昇させる構成とされる。

【００１３】上記第５の目的を達成するため、前記昇圧
手段は、同期検出後、所定の勾配で油圧を上昇させると
ともに、最大吹き量検出後、自動変速機の出力回転数が
小となるほど緩やかになるような目標の勾配で入力回転
数が変化するように油圧を制御する構成とされる。

【００１４】

【発明の作用及び効果】上記請求項１記載の構成では、
ダウンシフトにより、回転部材の回転が低速段の同期
側、すなわち、停止に向かって変化していくが、このと
き、バンドブレーキはディエナージャイジング側なの
で、上記のような油圧を供給しても係合力が小さく、回
転部材を係止することはない。そして、回転部材が停止
して、逆回転を開始すると、セルフエナージャイジング
側に切り替わり、バンドブレーキの係合力が急激に増
し、回転部材を止めようとする。しかし、そのときの油
圧は、回転部材のセルフエナージャイジング側の回転の
停止を保持することができる油圧よりも所定量低い待機
油圧であるので、急激な回転部材の停止が生じることは
なく、ゆるやかな回転部材の変化が得られる。そして、
同期の検出後、油圧を上昇させて、回転部材を係止し
て、変速が終了する。よって、前記のような油圧とする
ことで、油圧を変更しなくても、回転部材の回転状態に
応じてバンドブレーキの特性が変化し、係合力が増すの
で、油圧の応答性が問題となることはなく、また、同期
前に回転数等に基づくフィードバック制御を行わなくと
も、同期付近で、回転部材の回転数を緩やかに変化させ
ることができ、簡素な制御でありながら、大きなエンジ
ン吹き及びタイアップショックを防止することができ
る。

【００１５】また、請求項２記載の構成では、回転部材
の基準吹き量を決定する待機圧値を、実際の最大吹き量
に応じて更新しているので、自動変速機の製造時の各製
品ごとのばらつきや、バンドブレーキや自動変速機作動
油の経時変化が生じても、常時、変速ショックを低減す
るに最適な吹き量に制御することができる。

【００１６】ところで、待機圧値は、変速ショックを低
減する意味で、変速が終了する時点の変速機の入力トル
ク及びイナーシャトルクに基づき設定することが理想で
あるが、実際にこれらの値を正確に算出するには、複雑
な計算が必要となる。そこで、請求項３記載の構成で
は、エンジンのスロットル開度と自動変速機の出力回転
数に基づき待機圧値を予め記憶しておくことで、スロッ
トル開度と出力回転数により入力トルクに適合でき、ま
た、出力回転数によりイナーシャトルクに適合できるの
で、簡単な方法で、理想の状態に近付けることができ
る。

【００１７】次に、請求項４記載の構成では、エンジン
が吹いた状態から、スロットル開度が大きいほど急とな
る勾配で油圧を上昇させることにより、低スロットル開
度の急係合と、高スロットル開度の変速の間延びを防止
できる。

【００１８】そして、請求項５記載の構成では、同じ最
大吹き量でも、低出力回転数と高出力回転数とでは変速
時の全体の回転変化量に対する割合は、低出力回転数側
の方が大となる。よって、低出力回転数ほど勾配を緩や
かにすることにより、変速全体で見た場合の急激な回転
の変化を防止することができ、ショックを防止できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿い、本発明の実施
形態を説明する。図２は本発明の制御装置を適用し、横
置構成のトランスファ装置として具体化した自動変速機
を示す。先ず、機構の概略構成から説明すると、この自
動変速機は、車両のエンジン（Ｅ／Ｇ）１に連結された
ロックアップクラッチ（Ｌ／Ｃ）付のトルクコンバータ
１２と、その出力を前進５速後進１速に変速する３段の
プラネタリギヤセットＭ１，Ｍ２，Ｍ３を有する変速機
構と、それに減速機構を兼ねるカウンタギヤ２０を介し
て連結され、車両の左右のホイールに出力を伝達する差
動装置２１とから構成されている。

【００２０】この自動変速機における変速機構の両ギヤ
セットＭ１，Ｍ２の大小径の異なるピニオンギヤｐ１，
ｐ２は直結され、両ギヤセットＭ１，Ｍ３のそれぞれの
リングギヤｒ１，ｒ３とキャリアｃ３，ｃ１は、相互に
連結されており、ギヤセットＭ１のサンギヤｓ１とキャ
リアｃ１は入力要素とすべく、それぞれクラッチ（Ｃ−
１，Ｃ−２）を介してトルクコンバータ１２のタービン
軸１３に連なる入力軸１４に連結されている。また、相
互に連結されたリングギヤｒ１とキャリアｃ３は、出力
ギヤ１９に連結されている。更に、ギヤセットＭ１のサ
ンギヤｓ１は、ブレーキ（Ｂ−１）により変速機ケース
１０に係止可能とされ、ギヤセットＭ２のサンギヤｓ２
は、ブレーキ（Ｂ−２）により変速機ケース１０に係止
可能とされ、ギヤセットＭ３のサンギヤｓ３は、ブレー
キ（Ｂ−３）により同じく変速機ケース１０に係止可能
とされ、キャリアｃ１に連結されたリングギヤｒ３は、
ブレーキ（Ｂ−Ｒ）により変速機ケース１０に係止可能
とされている。そして、出力要素としての出力ギヤ１９
がカウンタギヤ２０を介して差動装置２１に連結されて
いる。また、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）を除く各ブレーキは、
バンドブレーキ構成とされ、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）につい
ては、多板式のブレーキ構成とされており、それらの油
圧サーボについては図示を省略されている。

【００２１】このように構成された自動変速機は、電子
制御装置６及び油圧制御装置５による制御の下に、各ク
ラッチ及びブレーキに対応する油圧サーボに油圧を供給
し、図３に示すように各クラッチ及びブレーキを係合
（図に○印で示す）及び解放（図に無印で示す）させる
ことで各変速段を達成する。

【００２２】すなわち、第１速（１ＳＴ）は、クラッチ
（Ｃ−１）とブレーキ（Ｂ−３）の係合で達成される。
このときの入力は、入力軸１４からクラッチ（Ｃ−１）
経由でサンギヤｓ１に入り、ブレーキ（Ｂ−３）の係合
によるサンギヤｓ３の係止で最も減速されたキャリアｃ
３の回転として出力ギヤ１９に出力される。次に、第２
速（２ＮＤ）は、クラッチ（Ｃ−２）とブレーキ（Ｂ−
３）の係合で達成される。このときの入力は、クラッチ
（Ｃ−２）からキャリアｃ１経由でそのままリングギヤ
ｒ３に入り、ブレーキ（Ｂ−３）の係合で係止されたサ
ンギヤｓ３を反力要素とするキャリアｃ３の差動回転と
して出力ギヤ１９に出力される。また、第３速（３Ｒ
Ｄ）は、両クラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２）の係合によるプ
ラネタリギヤセットＭ１の直結で達成される。このとき
入力軸１４の回転は、そのままキャリアｃ３の回転とし
て出力ギヤ１９に出力される。

【００２３】この変速機の第４速（４ＴＨ）以上は、オ
ーバドライブとされ、第４速（４ＴＨ）は、クラッチ
（Ｃ−２）の係合と、サンギヤｓ１を係止するブレーキ
（Ｂ−１）の係合で達成される。このとき、入力軸１４
の回転はキャリアｃ１の回転に対してピニオンギヤｐ１
の自転分増速されたリングギヤｒ１の回転としてキャリ
アｃ３から出力ギヤ１９に伝達される。これに対して、
第５速は、クラッチ（Ｃ−２）の係合と、ブレーキ（Ｂ
−２）の係合で達成され、このとき、入力軸１４の回転
はキャリアｃ１の回転に対して、第４速達成時より大径
のサンギヤｓ２に反力をとる小径のピニオンギヤｐ２の
自転分更に増速されたリングギヤｒ１の回転としてキャ
リアｃ３から出力ギヤ１９に伝達される。

【００２４】また、後進（ＲＥＶ）は、クラッチ（Ｃ−
１）とブレーキ（Ｂ−Ｒ）の係合で達成され、このと
き、クラッチ（Ｃ−１）を介するサンギヤｓ１への入力
に対して、ブレーキ（Ｂ−Ｒ）の係合によるリングギヤ
ｒ３のケース１０への係止でキャリアｃ１の回転が止め
られ、ピニオンギヤｐ１の自転による逆転の減速された
リングギヤｒ１の回転がキャリアｃ３経由で出力ギヤ１
９から出力される。

【００２５】こうした構成の自動変速機において、本発
明は、高速段達成のために係合される摩擦係合要素をブ
レーキ（Ｂ−２）、低速段達成のために係止される回転
部材をサンギヤｓ３、これを係止するブレーキをブレー
キ（Ｂ−３）として適用されている。そして、ブレーキ
（Ｂ−２）及びブレーキ（Ｂ−３）の両油圧サーボの油
圧を制御する制御装置は、本形態において、油圧制御装
置５内の回路と、それを電気信号で制御する電子制御装
置６内のプログラムとして構成されている。

【００２６】図１に詳細を示すように、ブレーキ（Ｂ−
３）は、ドラム３１と、バンド３２と、油圧サーボ４と
から構成されている。ドラム３１は、図２に示すよう
に、サンギヤｓ３に連結されている。バンド３２は、そ
の両端外周側にブラケット３３，３４を備えており、そ
の一方のアンカー側ブラケット３３は、ケース１０に植
え込んだアンカーピン３５に当接支持され、他方のアプ
ライ側ブラケット３４は、バンド３２の拡開方向の戻り
弾性で油圧サーボ４のピストンロッド４２端に当接して
いる。このブレーキ（Ｂ−３）の機構上の特性により、
ブレーキ締結時に、バンド３２には、ドラム３１が図示
反時計回り方向のトルクを受けるときには、バンド３２
とドラム３１の係合による摩擦力がバンドを増し締めす
る方向に作用するため、ブレーキ係合力を増大するセル
フエナージャイジング（以下、セルフエナージという）
作用が生じる。これに対して、ドラム３１が図示時計回
り方向のトルクを受けるときには、バンド３２とドラム
３１の係合による摩擦力がバンド締めつけ力と逆方向に
バンドを緩める力として作用するため、ブレーキ係合力
を減じさせるディエナージャイジング（以下、ディエナ
ージという）作用が生じる。これにより、バンドブレー
キ（Ｂ−３）は、サンギヤｓ３にかかる反力トルクの方
向により係合力の差異が生じる。

【００２７】このブレーキ（Ｂ−３）の油圧サーボ４
は、大小径の異なるシリンダボアＳ_L，Ｓ_Sを有するサ
ーボシリンダ４０と、その大径ボアＳ_Lに摺動自在に嵌
挿された大径ピストン４４と、小径ボアＳ_Sに摺動自在
に嵌挿された小径ピストン４３と、両ピストン４３，４
４に嵌挿されたロッド４２と、同じく大小径の異なる圧
縮コイルスプリングからなるセパレータスプリング４５
及びリターンスプリング４６と、大径ボアＳ_Lの開放端
を塞ぐリッド４１とから構成されている。小径ピストン
４３に固定されたロッド４２は、サーボシリンダ４０の
小径ボアＳ_S側の端壁を摺動自在に貫いて突出し、バン
ド３２のブラケット３４に当接している。大径ピストン
４４は、ロッド４２に摺動自在に支持され、小径ピスト
ン４３と大径ピストン４４との間に小径のセパレータス
プリング４５が所定の荷重設定の基に配設されている。
大径のリターンスプリング４６は、サーボシリンダ４０
端壁と大径ピストン４４との間に所定の荷重設定の基に
配設されている。

【００２８】この油圧サーボ４を制御する油圧制御装置
５は、ポンプを主体とするライン圧（Ｐ_L）の油圧源５
０と、それにライン圧油路ｐを介して接続され、ライン
圧（Ｐ_L）を調圧してブレーキＢ−２の油圧サーボに供
給するＢ−２コントロール弁５１と、ライン圧（Ｐ_L）
を調圧して前記油圧サーボ４に供給するＢ−３コントロ
ール弁５２と、同じくライン圧油路ｐに接続され、ライ
ン圧（Ｐ_L）を減圧してモジュレータ圧油路ｍに出力す
るソレノイドモジュレータ弁５３と、ソレノイドモジュ
レータ弁５３により減圧されたモジュレータ圧（Ｐｍ）
を基圧としてソレノイド信号圧を油路ｑを介してＢ−２
コントロール弁５１に印加するリニアソレノイド弁５４
と、同じく、ソレノイドモジュレータ弁５３により減圧
されたモジュレータ圧（Ｐｍ）を基圧として、ソレノイ
ド信号圧を油路ｒを介してＢ−３コントロール弁５２に
印加するリニアソレノイド弁５５を備えている。

【００２９】リニアソレノイド弁５４とリニアソレノイ
ド弁５５を制御する電子制御装置６は、それら両弁のソ
レノイドに接続されるとともに、図２に示すように、入
力手段としてのスロットル開度センサ７１、タービン回
転数センサ７２、出力回転数センサ７３及び自動変速機
作動油（ＡＴＦ）温度センサ７４に接続されている。こ
れら各センサのうち、スロットル開度センサ７１は、変
速判断と後に詳説するマップ選択に使用され、タービン
回転数センサ７２は、変速開始及び同期判定のための変
速機入力回転数の検出に使用され、出力回転数センサ７
３は、マップデータの選択のための車速の検出に使用さ
れ、ＡＴＦ温度センサ７４は、マップ選択に使用され
る。

【００３０】本発明の主題に沿い、バンドブレーキ（Ｂ
−３）は、サンギヤｓ３に連結されたブレーキドラム３
１が第５速達成時に回転する方向（正転方向）のとき
に、ブレーキドラム３１を係止するに必要な油圧より
も、第２速達成時にブレーキドラム３１に作用する反力
トルクの方向（逆転方向）のときに、ブレーキドラム３
１を係止するに必要な油圧の方が低くなる領域を有する
設定とされている。すなわち、正転方向にブレーキドラ
ム３１が回転しているときには、バンドブレーキ（Ｂ−
３）にはディエナージ作用が生じ、逆転方向にブレーキ
ドラム３１が回転し、又はブレーキドラム３１が静止状
態で逆転方向のトルクが作用しているときには、バンド
ブレーキ（Ｂ−３）にはセルフエナージ作用が生じてい
る。

【００３１】ここで、詳細に説明すると、第５速達成時
は、クラッチ（Ｃ−２）からキャリアｃ１に入力された
回転（正転方向）は、サンギヤｓ２の係止により、入力
回転より増速されてリングギヤｒ１から出力され、そし
てキャリアｃ３を介して出力ギヤ１９から出力される。
この際、リングギヤｒ３はキャリアｃ１と共に入力回転
で回転し、キャリアｃ３はリングギヤｒ１と共に入力回
転よりも増速状態で回転しているので、サンギヤｓ３は
正転方向に回転している状態となっており、ブレーキド
ラム３１も正転方向で回転している。また、第２速達成
時は、クラッチ（Ｃ−２）からキャリアｃ１を介してリ
ングギヤｒ３に入力された回転は、サンギヤｓ３の係止
により、入力回転より減速されてキャリアｃ３から出力
される。この際、サンギヤｓ３には逆転方向の反力が生
じているために、ブレーキドラム３１にもこの逆転方向
の反力トルクが作用している。

【００３２】なお、上述のような領域を有するのは、エ
ンジンからの駆動トルクにより出力軸が駆動されている
状態、すなわち、アクセルペダルが踏み込まれているパ
ワーオン状態や、アクセルペダルは解放されているが極
低車速であり、エンジンがアイドリング回転数よりも低
い回転数で回転しているときであり、出力軸からの逆駆
動トルクによりエンジンが駆動されている状態、いわゆ
るコースト状態のときには、ブレーキドラム３１に作用
する反力トルクの方向が正転方向に変化するために、上
述のような領域は生じない。したがって、本発明は、エ
ンジンからの駆動トルクにより出力軸が駆動される状態
のときに適用されるものである。

【００３３】こうした設定について、図４を参照して説
明する。図４は、所定出力回転数のときに、バンドブレ
ーキを係合させるに必要な油圧を概念的に示す。図に示
すように、回転部材を完全に係止するためには、同じ入
力トルクに対して、実線で示すセルフエナージ方向への
回転時には、実線で示すディエナージ方向への回転時よ
り低い油圧で足りる。そこで、セルフエナージ方向への
回転を係止する油圧でワンウェイクラッチのように回転
部材の逆転を止めることができる。しかしながら、本発
明に主題に従い、変速終了時に若干エンジンを吹かせぎ
みにするため、点線で示すような油圧値にすると、回転
部材の逆転時の急激なブレーキ係合を防止して、滑らか
な変速を達成できることになる。ただ実際には、ブレー
キが係合するとき、すなわち変速終了時の入力トルクと
イナーシャトルクを算出するのは、非常に複雑なため、
後に詳記する図１０に示すような５→２時Ｂ−３圧同期
油圧マップに示すような、出力回転数（Ｎｏｕｔ）と待
機圧値（ΔＰＢ３）の関係をスロットル開度（ＴＨＲ）
をパラメータとして定めたデータを制御装置内に持つこ
とにより、簡単に制御するようにしている。

【００３４】こうした制御を行う手段は、電子制御装置
６にプログラムとして構成されるが、その具体的な構成
の説明に先立ち、それにより実行される制御内容をタイ
ムチャートに基づき、概念的に説明する。図５は、ダウ
ンシフトの一例としての５→２変速制御のタイムチャー
トを示す。この場合、当初、ブレーキ（Ｂ−２）の油圧
サーボに供給されるＢ−２油圧（ＰＢ２）は、入力トル
クに見合った係合圧となっており、ブレーキ（Ｂ−３）
の油圧サーボへのＢ−３油圧（ＰＢ３）は、解放状態の
０となっている。タービン回転数（ＮＴ）は、第５速同
期の低回転数にあり、スロットル開度（ＴＨＲ）は、ス
ロットルオフの０、出力トルク（Ｔｏｕｔ）は、惰行に
よるエンジンコースト状態の負の値、Ｂ−３ドラム回転
数（ＮＢ３）は空転状態にあり、その回転方向はディエ
ナージ方向である。

【００３５】ここで、キックダウン等によりスロットル
開度（ＴＨＲ）が立ち上がることで、電子制御装置によ
る５→２変速判断の成立に合わせて制御を開始する。こ
のとき、Ｂ−２油圧（ＰＢ２）は、ブレーキ（Ｂ−２）
の係合を、トルク増加に合わせて維持すべく、スロット
ル開度（ＴＨＲ）の上昇によるスロットル圧の上昇で高
い値に移行する。そして、この状態で、両ブレーキ（Ｂ
−２，Ｂ−３）のアンダラップによるエンジン吹きを防
止すべく、所定時間だけタイマ制御でその値に保持す
る。このとき、出力トルク（Ｔｏｕｔ）は、エンジン駆
動状態に切り替わることで正の値に変化する。一方、Ｂ
−３油圧（ＰＢ３）の方は、油圧サーボピストンのクリ
アランス分をタイムラグ少なく詰めるべく、ファースト
フィル圧（Ｐ_{S 1}）に昇圧させ、タイマ設定した所定時
間（ｔ_{S A}）だけその値に保持する。

【００３６】クリアランス分を詰めるタイマ時間（ｔ
_{S A}）が経過したところで、所定勾配でＢ−３油圧（Ｐ
Ｂ３）を降下させ、その値がストローク油圧（Ｐ_{S 2}）
になったところで、タイマ時間（ｔ_{S E}）が経過するま
でその値に保持する。一方、Ｂ−２油圧（ＰＢ２）の方
は、上記所定時間経過を待って一定勾配で解放させる。
この油圧の解放よる実際の変速の開始に伴い、入力回転
数としてのタービン回転数（ＮＴ）は、ニュートラル回
転数に向かって上昇して行き、Ｂ−３ドラム回転数（Ｎ
Ｂ３）は、反力トルクの逆転で低下して行く。

【００３７】ここで、タイマ（ｔ_{S E}）の経過により、
Ｂ−３油圧（ＰＢ３）を、本発明に従う待機圧値（ΔＰ
Ｂ３）分だけ昇圧させ、その値に保持する。この状態で
変速が進行して行き、同期判定が成立する段階になった
ところで、今度は所定勾配（ｄＰＢ３）でＢ−３油圧
（ＰＢ３）を昇圧させる。この時点では、Ｂ−３ドラム
回転数（ＮＢ３）は０となり、直ぐに逆転を開始する
が、それまでの油圧制御による低めの油圧設定により、
バンドの係合力が不足するため、ブレーキ（Ｂ−３）は
直ちには係止しない。したがって、タービン回転数（Ｎ
Ｔ）は、図に破線で示す２速同期回転数に対して若干吹
き上がり、その後緩やかに降下し、やがて変速終了時点
で同期回転数に収束する。ここで、同期したときのター
ビン回転数（ＮＴ）と、下降し始めたときのタービン回
転数（ＮＴ）との差を最大タービン吹き量（ΔＮＴｍａ
ｘ）とする。この間、Ｂ−３ドラムは、若干セルフエナ
ージ方向に回転し、Ｂ−３油圧（ＰＢ３）のスイープア
ップにつれてのバンドの係止力の増加で、変速終了時に
緩やかに係止状態の０に戻る。この時点で、Ｂ−３油圧
（ＰＢ３）を一気に係合状態を確実に維持するライン圧
まで高めて変速を終了する。

【００３８】図６は上記制御を実現する電子制御装置６
内での５→２ダウンシフト時の油圧制御処理のメインフ
ローを示す。このフローは、５→２ダウンシフトの判断
により、変速時制御と定常時制御とを分けるものであ
り、当初のステップＳ１で５→２変速判断を行い、この
判断が成立しない（Ｎ）場合は、ステップＳ４の定常時
制御を実行し、成立（Ｙ）すると、次のステップＳ２に
より変速時Ｂ−２制御のサブルーチンと、ステップＳ３
の変速時Ｂ−３制御のサブルーチンとを実行することに
なる。

【００３９】図７は解放される側のブレーキ（Ｂ−２）
の変速時Ｂ−２制御の詳細を示すもので、ステップＳ２
１で、上記の各センサから、スロットル開度（ＴＨ
Ｒ）、出力回転数（Ｎｏｕｔ）、タービン回転数（Ｎ
Ｔ）及びＡＴＦ温度（Ｔｅｍｐ）を検出し、ステップＳ
２２で所定時間Ｂ−２油圧を維持するためのタイマ（Ｔ
₂）を初期化し、ステップＳ２３でＢ−２油圧を保持し
つつ、ステップＳ２４でタイマ（Ｔ₂）の経過（Ｔ₂≧
ｔ、ｔ：一定時間）を待つ。タイマ経過後、ステップＳ
２５で油圧を一定勾配で解放し、処理を終了する。

【００４０】一方、係合される側のブレーキ（Ｂ−３）
については、図８に示す変速時Ｂ−３制御を実行する。
この制御では、当初のステップＳ３１で、サーボ起動制
御を実行する。この起動制御は、図９に示す内容のもの
で、ステップＳ３１−１でタイマ制御用の計時を開始
（ｔ＝０）し、ステップＳ３１−２で、アプライ油圧
（ＰＢ３）をピストンの無効ストロークを詰めるファー
ストフィル用の油圧（Ｐ_S1）とする処理を行う。具体
的には、図１に示すリニアソレノイドバルブ５４への出
力をＢ−３コントロールバルブ５２の調圧出力による油
圧がファーストフィル油圧（Ｐ_{S 1}）となるデューティ
比とする。次のステップＳ３１−３は、タイマ（ｔ）の
経過判断である。この判断が成立すると、ステップＳ３
１−４で、アプライ油圧（ＰＢ３）を（Ｐ_{S 1}−
Ｐ_{S 2}）／ｔ_{S B}の勾配でスイープダウンさせる。そし
て、この処理は、ステップＳ３１−５で、アプライ油圧
（ＰＢ３）がストローク油圧（Ｐ_{S 2}）を下回るまで継
続される。油圧の下降が判断されると、ステップＳ３１
−６で、その油圧に保持する処理を実行し、この状態を
次のステップＳ３１−７のタイマ経過（ｔ＞ｔ_{S E}）が
判断されるまで継続してサーボ起動制御を終了する。

【００４１】こうしてサーボ起動制御が終わったところ
で、図８に戻って、ステップＳ３２によりスロットル開
度（ＴＨＲ）、出力回転数（Ｎｏｕｔ）、タービン回転
数（ＮＴ）及びＡＴＦ温度（Ｔｅｍｐ）を検出し、次の
ステップＳ３３で、５→２時Ｂ−３圧同期油圧マップよ
り待機圧値（ΔＰＢ３）の読み込みを行う。図１０は、
この５→２時Ｂ−３圧同期油圧マップを示すもので、こ
のマップは、待機圧値（ΔＰＢ３）をスロットル開度
（ＴＨＲ）をパラメータとし、出力回転数（Ｎｏｕｔ）
との関係で定められている。図に示すように、入力トル
クを反映するスロットル開度（ＴＨＲ）が高いほど待機
圧値（ΔＰＢ３）は高くなる。このマップでは、スロッ
トル開度（ＴＨＲ）と車速すなわち出力回転数（Ｎｏｕ
ｔ）とから入力トルクが推測でき、出力回転数（Ｎｏｕ
ｔ）からイナーシャトルクが推測できることから、入力
トルクとイナーシャトルクの変化に対応することができ
る。なお、このマップは、ＡＴＦ温度（Ｔｅｍｐ）に応
じて複数用意しておき、バンドブレーキのμ特性が低油
温時ほど低下する場合には、ＡＴＦ温度（Ｔｅｍｐ）が
低いほど待機圧値（ΔＰＢ３）が大となるようにするの
が望ましい。なお、バンドブレーキのμ特性の温度によ
る変化は、摩擦材の材質により異なるので、材質に応じ
て適宜設定することが望ましい。

【００４２】図８に戻って、ステップＳ３４で、上記の
読み込みにより得られた待機圧値（ΔＰＢ３）とストロ
ーク用の基準油圧（Ｐ_{S 2}）からアプライ油圧（ＰＢ
３）を待機油圧として設定し、出力する。次に、ステッ
プＳ３５で、ギヤ比（Ｇ）をタービン回転数（ＮＴ）を
出力回転数（Ｎｏｕｔ）で除することで算出し、それに
基づきステップＳ３６で、算出されたギヤ比（Ｇ）が２
速のギヤ比（Ｇ２）まで減少したか否かで２速同期判定
（Ｇ≦Ｇ２）を行う。同期判定が成立すると、ステップ
Ｓ３７でタイマ（Ｔ₁）を初期化し、始動させる。次
に、ステップＳ３８で、５→２時Ｂ−３圧係合勾配マッ
プ（図１１参照）より、係合勾配圧（ｄＰＢ３）を読み
込み、併せて同期時間ガードタイマ（Ｔ_{G D}）（図１２
参照）の読み込みを行う。ここに、図１１は、５→２時
Ｂ−３圧係合勾配マップを示すもので、スロットル開度
（入力トルク）が大きいときには、傾きを急にすること
により、変速時間の間延びを防止するとともに、低スロ
ットル開度時には、変速ショックを防止している。ま
た、図１２は、変速時間の延び過ぎによる摩擦材の焼け
等を防ぐ同期時間ガードタイママップを示す。かくして
得られた係合勾配圧（ｄＰＢ３）を、ステップＳ３９
で、現在のアプライ油圧（ＰＢ３）に加算して、更新し
たアプライ油圧（ＰＢ３）を出力させる。そして、ステ
ップＳ４０で同期判定（Ｇ＜Ｇ２）を行う。この判定が
成立すると、ステップＳ４２でＢ−３油圧学習制御を行
う。一方、ステップＳ４０での同期判定（Ｇ＜Ｇ２）が
ガードタイマ（Ｔ₁）の時間（Ｔ_{G D}）経過まで成立し
ないときには、ステップＳ４１によるタイマ経過判断
（Ｔ₁≧Ｔ_{G D}）が成立すると、ステップＳ４２のＢ−
３油圧学習制御に移る。

【００４３】図１３は、Ｂ−３圧学習制御の詳細を示
す。この制御では、当初のステップＳ４１−１で、最大
タービン回転吹き量（ΔＮＴｍａｘ）と、出力回転数
（Ｎｏｕｔ）と、タービン回転数（Ｎ_T）と、ＡＴＦ温
度（Ｔｅｍｐ）とを検出する。ここに、最大タービン回
転吹き量（ΔＮＴｍａｘ）については、変速機の出力回
転数（Ｎｏｕｔ）とギヤ比から得られる低速段での同期
入力回転数と、実際の入力回転数との差の最大値を最大
タービン回転吹き量（ΔＮＴｍａｘ）としている。そし
て、ステップＳ４１−２で、図１４に示すＢ−３油圧補
正マップを参照して補正値（ΔＨ）を読み込み、それに
よりステップＳ４１−３で、待機圧値（ΔＰＢ３）を変
更して出力させる。更に、図１０の破線で示すように、
ステップＳ４１−４で、上記Ｂ−３油圧補正マップの検
出された条件部分に待機圧値（ΔＰＢ３）を新たな値に
書替える処理を行う。

【００４４】図１４は、Ｂ−３油圧補正マップを示すも
ので、補正値（ΔＨ）の０の線と交わる点が、基準のタ
ービン回転吹き量（ΔＮＴｍａｘ）であり、これに対し
て吹き過ぎれば、変速遅れを防ぐ意味で油圧を高くし、
吹き量が小さ過ぎれば、変速ショックを防ぐ意味で油圧
を低くしている。また、基準吹き量を車速すなわち出力
回転数（Ｎｏｕｔ）の大小に係わらず同じに設定する
と、低車速時の方が変速時の全体の回転変化率が小さい
ので、吹き感が大きくなってしまうのを避ける意味で、
低車速ほど基準吹き量を小さく設定する必要がある。そ
こで、このマップでは、基準吹き量より大きい領域で
は、補正値（ΔＨ）を低車速ほど大きくしている。

【００４５】こうした電子制御装置による処理で、図１
に示す油圧回路では、モジュレータ圧（Ｐｍ）を基圧と
するリニアソレノイド弁５５の調圧動作で、Ｂ−３コン
トロール弁５２のスプール端にソレノイド圧が印加さ
れ、この力に対向するリータンスプリング荷重とフィー
ドバック圧とのバランスで、ライン圧（Ｐ_L）を待機油
圧（ＰＢ３＝Ｐ_{S 2}＋ΔＰＢ３）に調圧するＢ−３コン
トロール弁５２の調圧動作が生じ、一定の待機油圧に保
持されたアプライ油圧（ＰＢ３）が油圧サーボ４の大径
ボアＳ_Lに供給される。この油圧供給による大径ピスト
ン４４の移動でロッド４２が押し出され、その先端でブ
ラケット３４を押圧するため、一端をアンカーピン３５
に支持されたバンド３２は、ドラム３１に締結される。
しかしながら、この締結状態でドラム３１にかかる反力
トルクが、図示ディエナージ方向にかかる第２速への同
期前の状態では、バンド３２の係止力が不足するため、
ドラム３１は次第に回転数を減じながらも回転を続け
る。やがて変速が進行し、第２速同期点に達するとドラ
ム３１は速度０となるが、この時点では待機油圧（ＰＢ
３＝Ｐ_{S 2}＋ΔＰＢ３）とされているため、バンド３２
の係止力は依然として不足し、ドラム３１は逆転に向か
う。ここで、電子制御装置６によるアプライ油圧の指令
が昇圧（ＰＢ３＝ＰＢ３＋ｄＰＢ３）に変更されるた
め、やがてアプライ油圧は、図示セルフエナージ方向で
の係止可能圧に達し、ドラム３１の回転は阻止される。

【００４６】かくして、上記第１実施形態の制御によれ
ば、第２速達成のためにサンギヤｓ３を係止しようとし
た場合に、セルフエナージ方向よりもディエナージ方向
の方が大きな油圧が必要とされる。これを利用して、セ
ルフエナージ方向を低速段達成時にサンギヤｓ３にかか
る反力でドラム３１が回されようとする方向に設定する
ことで、第５速同期時からセルフエナージ方向の回転の
み係止可能な油圧を供給しておくことで、高速段達成時
にディエナージ方向に回転していたドラム３１が低速段
への同期時にセルフエナージ方向に回転方向が替わるこ
とで、同期時には、バンドブレーキ（Ｂ−３）は、セル
フエナージによってサンギヤｓ３を係止して第２速が達
成可能となる。しかしながら、この同期時点で直ちに係
止可能な油圧を供給しておくと、同期点でのサンギヤｓ
３の回転の停止で、変速ショックが大きくなる。そこ
で、本発明では、若干同期点を過ぎての逆転を生じさせ
てから、緩やかに逆転を止める操作を行うわけである。

【００４７】次に、図１５及び図１６は、第２実施形態
による制御のフローを示す。この形態は、上記第１実施
形態に対して、Ｂ−３油圧のスイープアップの後半にお
いて、フィードバック制御を行う点が異なっている。し
たがって、第１実施形態と共通の部分については、同様
のステップ番号を付して説明に代え、以下、相違点のみ
説明する。このフィードバック制御では、図１５に示す
ステップＳ３６の同期判定の後、タイマ（Ｔ₁）の初期
化及び始動を行うことなく、ステップＳ３８Ａのマップ
読み込み及びそれによるステップＳ３９の昇圧のスイー
プアップを行う。その後、ステップＳ４３により最大タ
ービン回転吹き量（ΔＮＴｍａｘ）の検出を行う。

【００４８】続いて、図１６に示すように、ステップＳ
４４で、タイマ（Ｔ）の初期化及び始動を行う。このタ
イマ設定は、次のステップＳ４５のためのものであり、
ステップＳ４５では、変速終了時同期時間マップより同
期時間（Ｔ_{F B}）の読み込みを行う。図１７は、この変
速終了時同期時間マップを示す。図に示すように、最大
タービン回転吹き量（ΔＮＴｍａｘ）が大きければ、そ
れに応じて、変速時間を長くし、急な回転変化による変
速ショックを防止するためのものである。低車速の低出
力回転数と高車速の高出力回転数とでは、同じ最大ター
ビン回転吹き量（ΔＮＴｍａｘ）でも、変速時の全体の
回転変化量に対する割合は、低車速側の方が大となる。
したがって、低車速の低出力回転数側の方が変速時間を
長くすることにより、変速全体でみた場合の、急激な回
転の変化を防止することができる。

【００４９】図１６に戻って、ステップＳ４６で、目標
回転勾配（ΔＦＢ）を設定する。ここに、目標回転勾配
（ΔＦＢ）は、最大タービン回転吹き量（ΔＮＴｍａ
ｘ）を同期時間（Ｔ_{F B}）で除した値となる。次に、ス
テップＳ４７で、回転変化が目標回転勾配（ΔＦＢ）と
なるようＢ−３圧のフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御を行
う。次のステップＳ４０は第１実施形態の対応するステ
ップＳ４０と同様である。更に、ステップＳ４８で、タ
イマ（Ｔ）の経過判断（Ｔ_{F B}）を行う。次のステップ
Ｓ４２も第１実施形態の対応するステップＳ４８と同様
である。

【００５０】図１８は、第２実施形態による同期判定以
後のタイムチャートを示す。この場合、所定の最大ター
ビン回転吹き量（ΔＮＴｍａｘ）となったところで、フ
ィードバック制御が開始されるため、Ｂ−３油圧（ＰＢ
３）は所定のスイープアップ状態から離れて、フィード
バック値に基づき制御される。

【００５１】こうした第２実施形態の制御によれば、第
１実施形態の制御に比して若干制御内容は複雑になるも
のの、同じ最大タービン回転吹き量（ΔＮＴｍａｘ）で
も、車速の低い低出力回転数時と高車速の高出力回転数
時とでは、変速時の全体の回転変化量に対する割合は、
低出力回転数側の方が大となるのに対応させて、低出力
回転数のときほど勾配を緩やかにすることにより、変速
全体で見た場合の急激な回転の変化を防止することがで
き、ショックを一層確実に防止できる利点が得られる。

【００５２】以上、本発明を２つの実施形態に基づき詳
説したが、本発明は、特許請求の範囲の個々の請求項に
記載の事項の範囲内で種々に細部の具体的な構成を変更
して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動変速機の制御装置の第１実施形態
を一部ブロック化して示す回路図である。

【図２】本発明を適用した自動変速機の全体構成を変速
機構部をスケルトンで示すシステム構成図である。

【図３】上記自動変速機の作動図表である。

【図４】上記自動変速機の低速段達成用ブレーキ必要係
合力の概念図である。

【図５】上記第１実施形態による変速制御のタイムチャ
ートである。

【図６】上記制御装置による変速制御のメインフローチ
ャートである。

【図７】上記制御装置による変速時Ｂ−２制御サブルー
チンのフローチャートである。

【図８】上記制御装置による変速時Ｂ−３制御サブルー
チンのフローチャートである。

【図９】上記制御装置によるサーボ起動制御サブルーチ
ンのフローチャートである。

【図１０】上記制御装置のＢ−３圧同期油圧マップの概
念図である。

【図１１】上記制御装置のＢ−３圧係合勾配マップの概
念図である。

【図１２】上記制御装置の同期時間ガードタイママップ
の概念図である。

【図１３】上記制御装置によるＢ３圧学習制御サブルー
チンのフローチャートである。

【図１４】上記制御装置のＢ−３圧補正マップの概念図
である。

【図１５】制御内容を一部変更した第２実施形態の変速
制御による変速時Ｂ−３制御サブルーチンの前半部分の
フローチャートである。

【図１６】上記変速時Ｂ−３制御サブルーチンの後半部
分のフローチャートである。

【図１７】上記第２実施形態の制御装置の変速終了時同
期時間マップである。

【図１８】上記第２実施形態の制御装置による変速後半
部分のタイムチャートである。

【符号の説明】

１エンジン４油圧サーボ５油圧制御装置（制御装置）６電子制御装置（制御装置）ｓ３サンギヤ（回転部材）Ｂ−２摩擦係合要素Ｂ−３バンドブレーキＢ３油圧サーボＳ２変速時Ｂ２制御サブルーチン（解放手段）Ｓ３４定圧保持手段Ｓ３６同期判定ステップ（同期判定手段）Ｓ３９昇圧手段Ｓ４２学習手段Ｓ４３最大吹き量検出手段 ΔＰＢ３待機圧値

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年３月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図３】

【図２】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図９】

【図８】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１６】

【図１５】

【図１７】

【図１８】

フロントページの続き (72)発明者飯田達也福井県武生市池ノ上町38 アイシン・エィ・ダブリュ工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高速段を達成するために係合される摩擦
係合要素と、低速段を達成するために係止され、前記高
速段達成時の回転方向と低速段達成時の反力トルクの作
用方向とが逆転する回転部材と、該回転部材を係止する
ブレーキとを備える自動変速機であって、前記摩擦係合
要素とブレーキの油圧サーボの油圧を制御する制御装置
を備える自動変速機の制御装置において、前記ブレーキは、セルフエナージャイジング作用とディ
エナージャイジング作用により係合力に差異を生じるバ
ンドブレーキで構成され、該バンドブレーキは、セルフエナージャイジング作用が
生じる方向を低速段達成時の前記回転部材の反力トルク
の作用方向に合わせて、高速段達成時に回転部材を係止
するに必要な油圧よりも、低速段達成時に回転部材を係
止するに必要な油圧の方が低くなる領域を有する設定と
され、前記制御装置は、高速段から低速段へのダウンシフトに
おいて、前記摩擦係合要素を解放させる解放手段と、自動変速機の入力回転の低速段への同期を判定する同期
判定手段と、前記バンドブレーキの油圧サーボへの油圧を、前記同期
判定手段による同期判定まで、回転部材のセルフエナー
ジャイジング作用方向の回転のみ係止可能な油圧より所
定量低く、それにより入力回転が同期点を過ぎて基準の
吹き量だけ吹き上がるような待機油圧に保持する定圧保
持手段と、同期判定後に、回転部材を係止させるように待機油圧か
ら上昇させる昇圧手段とを有することを特徴とする自動
変速機の制御装置。
【請求項２】前記制御装置は、基準の吹き量を実現す
るために予め記憶された待機圧値を有するとともに、自
動変速機の入力回転数から入力回転数の最大吹き量を検
出する最大吹き量検出手段を有し、ダウンシフト完了後、基準の吹き量と検出された最大吹
き量とを比較し、吹き量が基準値となるように、記憶さ
れた前記待機圧値を更新する学習手段を有する、請求項
１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項３】前記待機圧値は、エンジンのスロットル
開度と自動変速機の出力回転数をパラメータとして、そ
れぞれのスロットル開度と出力回転数に対応させて複数
記憶されており、変速開始時のスロットル開度と出力回
転数に応じて選択される、請求項１又は２記載の自動変
速機の制御装置。
【請求項４】前記昇圧手段は、同期判定後、エンジン
のスロットル開度が大きいほど急となる勾配で油圧を上
昇させる、請求項１、２又は３記載の自動変速機の制御
装置。
【請求項５】前記昇圧手段は、同期検出後、所定の勾
配で油圧を上昇させるとともに、最大吹き量検出後、自
動変速機の出力回転数が小となるほど緩やかになるよう
な目標の勾配で入力回転数が変化するように油圧を制御
する、請求項１、２又は３記載の自動変速機の制御装
置。