(57)【特許請求の範囲】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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Ｎｏ，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Ｎｔ，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Ｓ１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ＲＥＶ／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ＲＥＶ／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、２３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Ｎｔ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ＴＡ１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Ｎｔ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ＮＴＤＩＦ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ＮＴＤＩＦ２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ＮＴ２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ＮＴＥＮＤから決定された第２制御タービン回転差ＮＴＤＩＦ２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＞ＧＯ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ＴＥＮＤ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ＴＥＮＤ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ＴＥＮＤ−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
【図１】
0003693840.tif 000002
【図２】
0003693840.tif 000003
【図３】
0003693840.tif 000004
【図４】
0003693840.tif 000005
【図５】
0003693840.tif 000006
【図６】
0003693840.tif 000007
【図７】
0003693840.tif 000008
【図８】
0003693840.tif 000009
【図９】
0003693840.tif 000010
【図１０】
0003693840.tif 000011
【図１１】
0003693840.tif 000012
【図１２】
0003693840.tif 000013
【図１３】
0003693840.tif 000014