(57)【要約】【課題】  飛び変速の応答性を確保可能な自動変速機の制御装置を提供すること。【解決手段】  本発明の自動変速機の制御装置では、締結により第１変速段から複数段異なる第２変速段への変速を達成する第１締結要素と、前記第１変速段及び前記第２変速段の両方で解放し、かつ、締結により前記第１変速段と前記第２変速段との間の中間変速段を達成可能な第２締結要素と、前記各締結要素の締結状態を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記第１変速段から前記第２変速段への変速指令が出力されたときは、前記第１締結要素の締結制御を開始すると共に、前記第２締結要素に締結容量を付与し、変速終了前の所定時点で前記第２締結要素を解放することとした。【選択図】  図６
2018053935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
締結により第１変速段から複数段異なる第２変速段への変速を達成する第１締結要素と、
前記第１変速段及び前記第２変速段の両方で解放し、かつ、締結により前記第１変速段と前記第２変速段との間の中間変速段を達成可能な第２締結要素と、
前記各締結要素の締結状態を制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記第１変速段から前記第２変速段への変速指令が出力されたときは、前記第１締結要素の締結制御を開始すると共に、前記第２締結要素に締結容量を付与し、変速終了前の所定時点で前記第２締結要素を解放することを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、
前記所定時点は、前記変速指令が出力されてから所定時間経過した時点であることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の自動変速機の制御装置において、
前記所定時点は、変速比が前記中間変速段に応じた変速比に到達した時点であることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか一つに記載の自動変速機の制御装置において、
前記第２締結要素は、バンドブレーキであることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、締結要素の締結・解放により変速する自動変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、ある変速段から複数段異なる目標変速段に変速（以下、飛び変速と記載する。）を行うときは、目標変速段の手前の中間変速段を経由して変速する技術が開示されている。このとき、運転者のシフトレバー操作により飛び変速を行うときは、アクセル操作に基づく飛び変速に比べて、中間変速段を経由する時間を短くすることで、応答性を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１０３４９７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、中間変速段を経由する時間を短縮したとしても、中間変速段から目標変速段に変速する際、目標変速段で締結する締結要素の締結時間が長くなる場合があり、変速が完了するまでに時間がかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記課題に着目してなされたもので、飛び変速の応答性を確保可能な自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の自動変速機の制御装置では、締結により第１変速段から複数段異なる第２変速段への変速を達成する第１締結要素と、前記第１変速段及び前記第２変速段の両方で解放し、かつ、締結により前記第１変速段と前記第２変速段との間の中間変速段を達成可能な第２締結要素と、前記各締結要素の締結状態を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記第１変速段から前記第２変速段への変速指令が出力されたときは、前記第１締結要素の締結制御を開始すると共に、前記第２締結要素に締結容量を付与し、変速終了前の所定時点で前記第２締結要素を解放することとした。
【発明の効果】
【０００７】
よって、第２変速段への変速を開始しつつ、中間変速段用の第２締結要素で変速を進行させることができ、飛び変速の応答性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の自動変速機を表すスケルトン図である。
【図２】実施例１の自動変速機の締結表である。
【図３】比較例の飛び変速における変速制御を表すタイムチャートである。
【図４】比較例の飛び変速における変速状態を表す共線図である。
【図５】実施例１の自動変速機の飛び変速制御を表すフローチャートである。
【図６】実施例１の自動変速機の飛び変速制御を表すタイムチャートである。
【図７】実施例１の飛び変速における変速状態を表す共線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〔実施例１〕
図１は、実施例１の自動変速機を表すスケルトン図である。自動変速機は、第１遊星歯車組Ｇ１と第２遊星歯車組Ｇ２とを有する。第１遊星歯車組Ｇ１は、第１サンギヤＳ１と、第１リングギヤＲ１と、第１サンギヤＳ１と第１リングギヤＲ１の両方と噛合する第１ピニオンＰ１と、第１ピニオンＰ１を軸支する第１ピニオンキャリヤＰＣ１と、を有する。第２遊星歯車組Ｇ２は、第２サンギヤＳ２と、第２リングギヤＲ２と、第２サンギヤＳ２と第２リングギヤＲ２の両方と噛合する第２ピニオンＰ２と、第２ピニオンＰ２を軸支する第２ピニオンキャリヤＰＣ２と、を有する。
【００１０】
第１サンギヤＳ１にはロークラッチＬＯＷ／Ｃと接続された第５回転メンバＭ５が接続されている。第１ピニオンキャリヤＰＣ１には、第２リングギヤＲ２と接続された第４回転メンバＭ４が接続されると共に出力ギヤＯｕｔｕｔが接続されている。第１リングギヤＲ１には、第２ピニオンキャリヤＰＣ２と接続された第３回転メンバＭ３が接続されている。第３回転メンバＭ３は、変速機ケース１との間にワンウェイクラッチＯＷＣと、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂを有する。第２サンギヤＳ２には、リバースクラッチＲ／ＣとバンドブレーキＢ／Ｂに接続された第１回転メンバＭ１が接続されている。第２ピニオンキャリヤＰＣ２には、ハイクラッチＨ／Ｃと接続された第２回転メンバＭ２が接続されている。
【００１１】
入力軸Ｉｎｐｕｔには、ロークラッチＬＯＷ／Ｃを介して第５回転メンバＭ５が接続され、ハイクラッチＨ／Ｃを介して第２回転メンバＭ２が接続され、リバースクラッチＲ／Ｃを介して第１回転メンバＭ１が接続されている。バンドブレーキＢ／Ｂは、円筒状の第１回転メンバＭ１の外周に巻回されたブレーキバンドをピストンステムの作動により締め込むことで締結する締結要素であり、ワンウェイクラッチＯＷＣは、エンジン回転方向と同一方向への回転は許容し、反対方向への回転を禁止する締結要素であり、他の締結要素は、ドライブ側とドリブン側のそれぞれに設けられた複数のフェーシング材を交互に重ね合わせ、ピストンの押圧力により締結する締結要素である。
各締結要素は、コントローラＣＵの指令に基づいて締結状態が制御される。
【００１２】
図２は、実施例１の自動変速機の締結表である。実施例１の自動変速機は、前進４速後退１速を達成する自動変速機である。コントローラＣＵ内では、インヒビタスイッチＳＳ１により検出されるシフトレバーのレンジ位置信号、アクセル開度センサＳＳ２により検出されるアクセルペダル開度信号、車速センサＳＳ３により検出される車速信号等に基づいて目標変速段を設定し、目標変速段を達成する締結要素の締結状態を達成する。図２中のＯＮが締結を表し、無印が解放を表す。尚、１速の（ＯＮ）は、運転者のシフトレバー操作時にエンジンブレーキ力が作用する１速を達成するときのみ締結されることを表す。
【００１３】
１速は、ロークラッチＬＯＷ／Ｃと、ワンウェイクラッチＯＷＣの締結により達成される。ただし、エンジンブレーキ力が必要とされる場合は、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂが締結される。
２速は、ロークラッチＬＯＷ／Ｃと、バンドブレーキＢ／Ｂの締結により達成される。
３速は、ロークラッチＬＯＷ／Ｃと、ハイクラッチＨ／Ｃの締結により達成される。
４速は、バンドブレーキＢ／ＢとハイクラッチＨ／Ｃの締結により達成される。
後退速は、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／ＢとリバースクラッチＲ／Ｃの締結により達成される。
【００１４】
ここで、ある変速段から複数段異なる他の変速段への飛び変速において、比較例を用いて課題を説明する。図３は、比較例の飛び変速における変速制御を表すタイムチャート、図４は、飛び変速における剛体レバー変化を表す共線図である。共線図とは、横軸をギヤ比とし、各回転要素をギヤ比に応じた位置に配置するとともに、縦軸に各回転要素の回転速度を表したものである。また、ある変速段を達成する締結要素を締結した際、各ギヤが噛合しているため各回転要素は直線で連結表現され、この直線を剛体レバーと言う。
【００１５】
時刻ｔ１において、３速から１速（エンジンブレーキ力あり）への飛び変速の指令が出力されると、ハイクラッチＨ／Ｃの解放制御を開始し、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの締結制御を開始する。この時点では、図４に示す剛体レバーは、点線で示す状態である。
時刻ｔ２において、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの実圧が上がり始め、締結容量を持ち始めると、変速比が変化し始める。そして、実変速比が１速の変速比に到達すると、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの締結容量を上昇させる。そして、時刻ｔ３において、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの締結容量を完全締結状態とし、変速が終了する。すなわち、図４の剛体レバーは、点線で示す状態から、出力ギヤＯｕｔｐｕｔと連結された第４回転メンバＭ４を中心に回動を開始し、実線で示す状態へ移行する。尚、出力ギヤＯｕｔｐｕｔを中心に回動するのは、変速中に車速が大きく変化することはないからである。
【００１６】
このとき、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂは、締結容量を確保する観点からフェーシングの面積が大きく、押圧するピストンに供給する油圧供給量も多い。よって、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂに油圧供給を開始してから締結容量を持ち始め、実変速比が変化を開始するまでの時間α（時刻ｔ１からｔ２、図３参照）が大きく、素早い変速が困難であった。図４の剛体レバーに示すように、ハイクラッチＨ／Ｃを素早く解放したとしても、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの締結容量が生じて初めて剛体レバーが回動し始めるからである。
【００１７】
また、３速と１速とは、変速比の変化量（図４に示す剛体レバーの回動量に相当）が大きく、かつ、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂが締結容量を持ち始めてから変速比が変化し始めるため、短時間で大きく変速比を変化させる必要がある。そのため、加速度Ｇの変化勾配が強く、時刻ｔ２以降の加速度変化量βも大きいため、安定した飛び変速を達成することが困難であった。そこで、実施例１では飛び変速開始後、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂが締結容量を発生する前に、締結容量を素早く確保可能なバンドブレーキＢ／Ｂに締結容量を発生させ、変速の進行を早めることとした。
【００１８】
図５は、実施例１の自動変速機の飛び変速制御を表すフローチャートである。
ステップＳ１では、シフトレバー操作により３速からエンジンブレーキ力を発生させる１速へのダウンシフト要求があるか否かを判断し、ダウンシフト要求があるときはステップＳ２に進み、それ以外の場合は本制御フローを終了する。
ステップＳ２では、３速から１速への変速制御処理を開始する。具体的には、ハイクラッチＨ／Ｃの解放制御を開始、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの締結制御を開始する。同時に、バンドブレーキＢ／Ｂにおいて、３速から２速への変速処理を開始する。よって、バンドブレーキＢ／Ｂでは、締結容量を付与するための制御が開始される。
【００１９】
ステップＳ３では、バンドブレーキＢ／Ｂの３→２変速処理開始から所定時間が経過したか否かを判断し、所定時間が経過したときはステップＳ５に進み、経過していないときはステップＳ４に進む。この所定時間とは、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの締結制御によりロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂが締結容量を持ち始める時間である。尚、この所定時間は、実変速比が２速に到達する前のタイミングとなるように設定することが好ましい。実変速比が２速より１速側に変化すると、バンドブレーキＢ／Ｂの締結容量によって剛体レバーの回動が抑制されてしまうからである。この所定時間は、予め実験等で設定してもよいし、ギヤ比の変化状態に基づいて演算により設定してもよく特に限定しない。
【００２０】
ステップＳ４では、実変速比が所定変速比に到達したか否かを判断し、到達したと判断したときはステップＳ５に進み、それ以外の場合はステップＳ３に戻ってバンドブレーキＢ／Ｂの３→２変速処理を継続する。この所定変速比とは、２速の変速比より若干３速側にオフセットした変速比である。すなわち、実変速比が２速相当から１速側に移行した段階でバンドブレーキＢ／Ｂの締結容量が残っていると、変速の進行を抑制する方向に作用するからである。尚、所定変速比を中間変速段である２速に設定してもよく特に限定しない。
ステップＳ５では、バンドブレーキＢ／Ｂの３→２変速処理をキャンセルし、バンドブレーキＢ／Ｂの２→１変速処理を開始する。よって、バンドブレーキＢ／Ｂでは、締結容量を解消するための制御が開始される。
【００２１】
図６は、実施例１の自動変速機の飛び変速制御を表すタイムチャート、図７は、実施例１の飛び変速における変速状態を表す共線図である。
【００２２】
時刻ｔ１において、３速から１速への飛び変速の指令が出力されると、ハイクラッチＨ／Ｃの解放制御を開始し、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの締結制御を開始する。尚、ハイクラッチＨ／Ｃの解放制御やロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの締結制御は、バンドブレーキＢ／Ｂの状態に係らず順次進行していく。同時に、バンドブレーキＢ／Ｂの３→２変速処理を開始する。これにより、バンドブレーキＢ／Ｂに締結圧の供給が開始される。そして、バンドブレーキＢ／Ｂが締結容量を持ち始めると、エンジン回転数やタービン回転数が上昇を開始、すなわち変速比が変化し始める。これに伴い、加速度Ｇも変化し始める。ただし、バンドブレーキＢ／Ｂが若干締結容量を持つ程度であり、急激に剛体レバーを回動させるものではないため、大きな減速ショック等を回避できる。バンドブレーキＢ／Ｂは、ブレーキバンドを締め込むピストンステムを作動するのに必要な油圧供給量が少なく、また、早い段階で締結容量を持つことが可能であるため、変速指令から変速を開始するまでの時間αを比較例よりも小さくできる。
【００２３】
すなわち、図７の剛体レバーの点線で示す３速の状態から、ハイクラッチＨ／Ｃが解放され、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂは締結容量を持つ前の段階では、剛体レバーを回動させることができないため、比較例では、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂが締結容量を持つまで待機するしかなかった。これに対し、実施例１では、図７の１点鎖線で示す剛体レバー（Ｂ／Ｂ３−２変速）に示すように、バンドブレーキＢ／Ｂに締結容量が発生させるため、剛体レバーを下方に引き下げる力が発生する。よって、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂが締結容量を持ち始める前に剛体レバーを回動することができる。
【００２４】
時刻ｔ２において、所定時間が経過すると、バンドブレーキＢ／Ｂの３→２変速処理をキャンセルし、２→１変速処理を開始する。言い換えると、バンドブレーキＢ／Ｂに付与した締結容量を解消するように制御する。このとき、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂが締結容量を持ち始めているため、図７の２点鎖線で示す剛体レバー（Ｂ／Ｂ２−１変速）に示すように、剛体レバーの回動を継続することができる。また、バンドブレーキＢ／Ｂの締結容量によって剛体レバーの回動が抑制されることを回避する。このとき、剛体レバーはロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂが締結容量を持ち始める前に、ある程度回動しているため、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの締結による変速比の変化量を抑制できる。よって、加速度Ｇの変化勾配を抑制し、加速度変化量βを小さくできるため、安定した飛び変速を達成できる。そして、時刻ｔ３において、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの締結容量を完全締結状態とし、変速が終了する。
【００２５】
以上説明したように、実施例にあっては下記に列挙する作用効果が得られる。
（１）締結により３速（第１変速段）から複数段異なる１速（第２変速段）への変速を達成するロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂ（第１締結要素）と、３速及び１速の両方で解放し、かつ、締結により３速と１速との間の中間変速段である２速を達成可能なバンドブレーキＢ／Ｂ（第２締結要素）と、各締結要素の締結状態を制御するコントローラＣＵと、を備え、コントローラＣＵは、３速から１速への変速指令が出力されたときは、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂの締結制御を開始すると共に、バンドブレーキＢ／Ｂに締結容量を付与し、変速終了前の所定時点でバンドブレーキＢ／Ｂを解放する。
よって、１速への変速を開始しつつ、中間変速段用のバンドブレーキＢ／Ｂで変速を進行させることができ、飛び変速の応答性を確保できる。
【００２６】
（２）所定時点は、変速指令が出力されてから所定時間経過した時点である。よって、バンドブレーキＢ／Ｂの締結容量を解消するタイミングを時間で管理することができ、安定した飛び変速を達成できる。
（３）所定時点は、変速比が２速（中間変速段に応じた変速比）に到達した時点である。すなわち、２速よりも１速側に変速比が変化すると、バンドブレーキＢ／Ｂの締結容量によって変速の進行が抑制されてしまう。そこで、変速比が２速となった時点でバンドブレーキＢ／Ｂの締結容量を解消することで、安定した飛び変速を達成できる。
【００２７】
（４）飛び変速で変速の進行をアシストする締結要素は、バンドブレーキＢ／Ｂである。すなわち、バンドブレーキＢ／Ｂは、締結容量の発生までに必要な油圧供給量が少ないため、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂよりも早く締結容量を発生させることができる。よって、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂが締結容量を持ち始める前から変速を進行させることができ、安定した飛び変速を達成できる。
【００２８】
以上、実施例１に基づいて本発明を説明したが、他の構成であっても本発明に含まれる。例えば、実施例１では、前進４速後退１速の自動変速機における飛び変速に適用したが、更に多段の自動変速機に適用してもよい。実施例１では、３速から１速への飛び変速について説明したが、他の変速段からの飛び変速に適用できる。また、「ある締結要素」の締結により中間変速段を達成可能であるが、実際の変速段としては設定されていない場合でも、この「ある締結要素」の締結により飛び変速の進行をスムーズに行ってもよい。
【００２９】
また、実施例１では、バンドブレーキＢ／Ｂを用いたが、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂよりも締結容量を素早く立ち上げることが可能な締結要素であれば他の形式の締結要素に適用してもよい。例えば、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂよりも締結容量の小さければ、ロー＆リバースブレーキＬ＆Ｒ／Ｂと同様の形式の締結要素でも適用できる。
【符号の説明】
【００３０】
１    変速機ケース
ＣＵ    コントローラ
Ｇ１    第１遊星歯車組
Ｇ２    第２遊星歯車組
Ｂ／Ｂ    バンドブレーキ
Ｈ／Ｃ    ハイクラッチ
Ｌ＆Ｒ／Ｂ    ロー＆リバースブレーキ
ＬＯＷ／Ｃ    ロークラッチ
ＯＷＣ    ワンウェイクラッチ
Ｍ１    第１回転メンバ
Ｍ２    第２回転メンバ
Ｍ３    第３回転メンバ
Ｍ４    第４回転メンバ
Ｍ５    第５回転メンバ
Ｉｎｐｕｔ    入力軸
Ｏｕｔｐｕｔ    出力ギヤ
ＳＳ１    インヒビタスイッチ
ＳＳ２    アクセル開度センサ
ＳＳ３    車速センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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