(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの回転がトルクコンバータを介して入力される入力軸、車軸に接続される出力軸、前記入力軸と出力軸との間に配置された複数の変速要素、それら複数の変速要素を係止、係止解除自在に設けられたワンウェイクラッチ及び摩擦係合要素を有し、前記摩擦係合要素を操作することにより、前記ワンウェイクラッチが関与する変速段へのダウンシフト変速動作を行うことが出来る自動変速機の制御装置において、
運転者のダウンシフト要求を検出するダウンシフト要求検出手段を設け、
前記ダウンシフト要求検出手段が、運転者のダウンシフト要求を検出した場合に、該ダウンシフト要求に対応した摩擦係合要素を解放する指令を出力する解放側摩擦係合要素制御手段を設け、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段を設け、
前記自動変速機の入力軸回転数を検出する入力軸回転数検出手段を設け、
前記エンジン回転数検出手段と入力軸回転数検出手段からの信号を基に、エンジンの駆動状態を検出するエンジン状態判定手段を設け、
前記入力軸回転数から、エンジンブレーキ用ブレーキのファストフィルに要する時間までの間に前記入力軸回転数が目標変速段のギヤ比に達すると判定した時点で、目標変速段のギヤ比が成立すると判定するギヤ比成立状態判定手段を設け、
該エンジン状態判定手段により検出されるエンジン駆動状態と前記ギヤ比成立状態判定手段からのギヤ比成立状態に応じて前記エンジンブレーキ用ブレーキを係合する指令を出力する、エンジンブレーキ用ブレーキ制御手段を設けて構成した、自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記エンジン状態判定手段は、前記エンジン回転数と入力軸回転数との差を検出し、当該差が所定値以上のときにパワーオン状態で有ると判定することを特徴とする、請求項１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記ギヤ比成立状態判定手段は、前記エンジン状態判定手段が前記エンジンがパワーオン状態と判定した場合に、前記ダウンシフトによる目標変速段のギヤ比の成立状態を判定し、
エンジンブレーキ用ブレーキ制御手段は、前記ギヤ比成立状態判定手段がダウンシフトによる目標変速段のギヤ比が成立すると判定した場合、又は、前記エンジン状態判定手段が前記エンジンがパワーオン状態ではないと判定した場合に、前記エンジンブレーキ用ブレーキを係合する指令を出力することを特徴とする、請求項１または２記載の自動変速機の制御装置。
【請求項４】
前記エンジン状態判定手段は、前記ギヤ比成立状態判定手段が、目標変速段のギヤ比が成立しないものと判定した場合に、再度、前記エンジンの状態がパワーオン状態で有るか否かを判定することを特徴とする、請求項３記載の自動変速機の制御装置。
【請求項５】
前記エンジンブレーキ用ブレーキは、前記ワンウェイクラッチが設けられた前記変速要素に併設されている、請求項１ないし４のいずれか記載の自動変速機の制御装置。
【請求項６】
前記ワンウェイクラッチが関与する変速段へのダウンシフト変速動作は、１速へのダウンシフト動作であることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか記載の自動変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダウンシフト時に、エンジンのパワーオン／オフを判断して、ワンウェイクラッチに併設されたエンジンブレーキ用ブレーキの係合を制御する、自動変速機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ダウンシフト変速は、高変速段を構成する摩擦係合要素の解放と、低変速段を構成する摩擦係合要素の係合がワンセットで指令されていたため、ダウンシフト変速において、ワンウェイクラッチに併設されたエンジンブレーキ用のブレーキはエンジンのパワーオン／オフなどの走行状態に無関係に係合を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、低車速で弱パワーオンの状態、即ち、エンジンが車輪を駆動している状態で、ダウンシフトを行ない、ワンウェイクラッチに併設されたエンジンブレーキ用ブレーキを係合させると、前述の摩擦係合要素の解放と係合がワンセットで指令される場合、変速後のギヤ比が成立していない状態でブレーキが係合する場合がある。すると、ブレーキの係合中に、エンジン側の駆動（パワーオン）／非駆動（パワーオフ）状態をまたぐことになり、ガタショックが生じる。
【０００４】
そこで、エンジンのパワーオン／オフをスロットル開度や入力トルクにより判断し、エンジンがパワーオンの場合には、既に出力されているブレーキの係合指令の実行を、ギヤ比が成立するまで一定時間待つ制御が考えられる。
【０００５】
しかし、スロットル開度や入力トルクにより判断する制御では、その検出精度に問題があり、スロットル開度が０、又は入力トルクが０を境にパワーオン／オフを判断するようにしても、実際には外れている場合がある。従って、実際にはパワーオンであるのにパワーオフであると判断してしまうと、タイマによるタイムアップ時までにギヤ比が成立しなくなり、ガタショックの発生を十分に防止することが出来ない。また、実際には、パワーオフであるのにパワーオンであると判断してしまうと直ちにブレーキを係合してもよいにも係わらず、既に出力済みの係合指令の実行を制限するタイマ制御が有効となっているので、パワーオン時のギヤ比が成立するのを待つこととなり、不合理が生じる。
【０００６】
本発明は、上記した事情に鑑み、エンジンの駆動状態を精度良く検出し、適宜な時点でエンジンブレーキ用ブレーキの係合を開始することの出来る、自動変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、エンジンからの回転がトルクコンバータを介して入力される入力軸（３）、車軸（１４ａ、１４ｂ）に接続される出力軸（６）、前記入力軸と出力軸との間に配置された複数の変速要素（Ｓ１、Ｓ２、ＣＲ、ＣＲ３、Ｒ１〜Ｒ４、Ｐ１〜Ｐ４など）、それら複数の変速要素を係止、係止解除自在に設けられたワンウェイクラッチ（Ｆ１〜Ｆ２）及び摩擦係合要素（Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３）を有し、前記摩擦係合要素を操作することにより、前記ワンウェイクラッチが関与する変速段（例えば、１速）へのダウンシフト変速動作を行うことが出来る自動変速機（１）の制御装置において、
運転者のダウンシフト要求を検出するダウンシフト要求検出手段（２１、エンジンブレーキ制御プログラムＥＣＰのステップＳ１）を設け、
前記ダウンシフト要求検出手段が、運転者のダウンシフト要求を検出した場合に、該ダウンシフト要求に対応した摩擦係合要素を解放する指令を出力する解放側摩擦係合要素制御手段（２１ａ）を設け、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段（２２）を設け、
前記自動変速機の入力軸回転数を検出する入力軸回転数検出手段（２５）を設け、
前記エンジン回転数検出手段と入力軸回転数検出手段からの信号を基に、エンジンの駆動状態を検出するエンジン状態判定手段を設け、
前記入力軸回転数から、エンジンブレーキ用ブレーキのファストフィルに要する時間までの間に前記入力軸回転数が目標変速段のギヤ比に達すると判定した時点で、目標変速段のギヤ比が成立すると判定するギヤ比成立状態判定手段を設け、
該エンジン状態判定手段により検出されるエンジン駆動状態と前記ギヤ比成立状態判定手段からのギヤ比成立状態に応じて前記エンジンブレーキ用ブレーキ（Ｂ３）を係合する指令を出力する、エンジンブレーキ用ブレーキ制御手段を設けて構成される。
【０００７】
請求項２の発明は、前記エンジン状態判定手段は、前記エンジン回転数と入力軸回転数との差を検出し、当該差が所定値以上のときにパワーオン状態で有ると判定することを特徴として構成される。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記ギヤ比成立状態判定手段は、前記エンジン状態判定手段が前記エンジンがパワーオン状態と判定した場合に、前記ダウンシフトによる目標変速段のギヤ比の成立状態を判定し、
エンジンブレーキ用ブレーキ制御手段は、前記ギヤ比成立状態判定手段がダウンシフトによる目標変速段のギヤ比が成立すると判定した場合、又は、前記エンジン状態判定手段が前記エンジンがパワーオン状態ではないと判定した場合に、前記エンジンブレーキ用ブレーキを係合する指令を出力することを特徴として構成される。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記エンジン状態判定手段は、前記ギヤ比成立状態判定手段が、目標変速段のギヤ比が成立しないものと判定した場合に、再度、前記エンジンの状態がパワーオン状態で有るか否かを判定することを特徴として構成される。
【００１１】
請求項５の発明は、前記エンジンブレーキ用ブレーキ（Ｂ３）は、前記ワンウェイクラッチ（Ｆ２）が設けられた前記変速要素（Ｒ２）に併設されて構成される。
【００１２】
請求項６の発明は、前記ワンウェイクラッチが関与する変速段へのダウンシフト変速動作は、１速へのダウンシフト動作であることを特徴として構成される。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ダウンシフト動作に際して、解放側摩擦係合要素を解放する指令の出力と、エンジンブレーキ用ブレーキ（Ｂ３）の係合指令を、独立した形で出力することが出来るので、従来のように、エンジンブレーキ用ブレーキの係合動作の実行を遅らせるためのタイマー等を設ける必要が無く、エンジンの駆動状態に合わせて、適宜な時点でエンジンブレーキ用ブレーキの係合を指令することが出来る。
【００１７】
従って、摩擦係合要素の解放と係合がワンセットで指令される従来の場合に比して、変速後のギヤ比が成立していない状態でブレーキが係合することが確実に回避され、ガタショックのないダウンシフト動作が可能となる。
【００１８】
また、エンジン回転数と入力軸回転数からエンジンの駆動状態を検出するので、エンジンの駆動状態を精度よく検出することが出来、適宜なタイミングでブレーキの係合を行うことが出来る。
さらに、ファストフィルに要する時間までの間に入力軸回転数が目標変速段のギヤ比が達するものと判定した時点で、目標変速段のギヤ比が成立すると判定することで、実際にギヤ比が成立するまでの時間を利用して、エンジンブレーキ用ブレーキに対するファストフィル制御を行うことが出来、実際にギヤ比が成立した時点で、エンジンブレーキ用ブレーキに対する迅速な係合動作が可能となる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、パワーオン状態を、エンジン回転数と入力軸回転数の差から精度よく検出することが出来る。
【００２０】
請求項３の発明によれば、エンジンブレーキ用ブレーキの制御を、エンジン状態判定手段により検出されるエンジン駆動状態と前記ギヤ比成立状態判定手段からのギヤ比成立状態に応じて行うことが出来、パワーオン／オフ状態のいずれにも的確な制御が可能となる。
【００２１】
請求項４の発明によると、エンジン状態判定手段は、ギヤ比成立判定手段が、目標変速段のギヤ比が成立していないものと判定した場合に、再度、前記エンジンの状態がパワーオン状態で有るか否かを判定することから、ダウンシフト要求時にはスロットルが踏まれており、パワーオン状態であったが、その後、運転者がスロットルを戻して、パワーオフとなった場合には、エンジン状態判定手段が再度、エンジンの状態がパワーオン状態で有るか否かを判定する。これにより、直ちにパワーオフが判定され、エンジンブレーキ用ブレーキの係合動作にはいることが出来、従来のように、エンジンブレーキ用ブレーキの係合の実行を制限する、タイマー制御が有効となったまま、パワーオフにもかかわらずパワーオン時におけるギヤ比が成立するのを待つ不合理がなくなり、合理的な制御が可能となる。
【００２２】
請求項５の発明によると、ワンウェイクラッチ（Ｆ２）の空転をエンジンブレーキ用ブレーキ（Ｂ３）により防止することが出来、エンジンブレーキを確実に作用させることが出来る。
【００２３】
請求項６の発明によると、エンジンブレーキ用ブレーキ（Ｂ３）の係合タイミング不良に起因するガタショックが最も大きくなる１速のダウンシフト動作で、円滑なエンジンブレーキ用ブレーキ（Ｂ３）の係合が可能となる。
【００２７】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００２９】
図１は、本発明が適用される自動変速機の一例を示すスケルトン図、図２は、図１の自動変速機における摩擦係合要素の作動を示す図、図３は本発明に係わる電子制御部を示すブロック図、図４は摩擦係合要素の油圧サーボを駆動するための油圧回路の一例を示す図、図５は、エンジンブレーキ制御プログラムの一例を示すフローチャート、図６はダウンシフト時の、摩擦係合要素の駆動状態及び駆動指令の出力状態を示すタイムチャートの一例、図７はダウンシフト時にパワーオンからオフに変化した場合の、摩擦係合要素の駆動状態及び駆動指令の出力状態を示すタイムチャートの一例。
【００３０】
５速自動変速機１は、図１に示すように、トルクコンバータ４、３速主変速機構２、３速副変速機構５及びディファレンシャル８を備えており、かつこれら各部は互に接合して一体に構成されるケースに収納されている。そして、トルクコンバータ４は、ロックアップクラッチ４ａを備えており、エンジンクランクシャフト１３から、トルクコンバータ内の油流を介して又はロックアップクラッチによる機械的接続を介して主変速機構２の入力軸３に入力する。そして、一体ケースにはクランクシャフトと整列して配置されている第１軸３（具体的には入力軸）及び該第１軸３と平行に第２軸６（カウンタ紬）及び第３軸（左右車軸）１４ａ，１４ｂが回転自在に支持されており、また該ケースの外側にバルブボディが配設されている。
【００３１】
主変速機構２は、シンプルプラネタリギヤ７とダブルピニオンプラネタリギヤ９からなるプラネタリギヤユニット１５を有しており、シンプルプラネタリギヤ７はサンギヤＳｌ、リングギヤＲｌ、及びこれらギヤに噛合するピニオンＰｌを支持したキャリヤＣＲからなり、またダブルピニオンプラネタリギヤ９は上記サンギヤＳｌと異なる歯数からなるサンギヤＳ２、リングギヤＲ２、並びにサンギヤＳ２に噛合するピニオンＰ２及びリングギヤＲ２に噛合するピニオンＰ３を前記シンプルプラネタリギヤ７のピニオンＰｌと共に支持する共通キャリヤＣＲからなる。
【００３２】
そして、エンジンクランクシャフト１３からトルクコンバータ４を介して連動している入力軸３は、第１の（フォワード）クラッチＣｌを介してシンプルプラネタリギヤ７のリングギヤＲｌに連結し得ると共に、第２の（ダイレクト）クラッチＣ２を介してシンプルプラネタリギヤ７のサンギヤＳｌに連結し得る。また、ダブルピニオンプラネタリギヤ９のサンギヤＳ２は、第１のブレーキＢｌにて直接係止し得ると共に、第１のワンウェイクラッチＦｌを介して第２のブレーキＢ２にて係止し得る。更に、ダブルピニオンプラネタリギヤ９のリングギヤＲ２は、第３のブレーキＢ３及び第２のワンウェイクラッチＦ２にて係止し得る。そして、共通キャリヤＣＲが、主変速機構２の出力部材となるカウンタドライブギヤ１８に連結している。
【００３３】
一方、副変速機構５は、第２軸を構成するカウンタ軸６の軸線方向リヤ側に向って、出力ギヤ１６、第１のシンプルプラネタリギヤ１０及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１が軸線方向に並んで配置されており、またカウンタ軸６はベアリングを介して一体ケースに回転自在に支持されている。前記第１及び第２のシンプルプラネタリギヤ１０，１１は、シンプソンタイプからなる。
【００３４】
また、第１のシンプルプラネタリギヤ１０は、そのリングギヤＲ３が前記カウンタドライブギヤ１８に噛合するカウンタドリブンギヤ１７に連結しており、そのサンギヤＳ３がカウンタ軸６に回転自在に支持されているスリーブ軸１２に固定されている。そして、ピニオンＰ３はカウンタ軸６に一体に連結されたフランジからなるキャリヤＣＲ３に支持されており、また該ピニオンＰ３の他端を支持するキャリヤＣＲ３はＵＤダイレクトクラッチＣ３のインナハブに連結している。また、第２のシンプルプラネタリギヤ１１は、そのサンギヤＳ４が前記スリーブ軸１２に形成されて前記第１のシンプルプラネタリギヤのサンギヤＳ３に連結されており、そのリングギヤＲ４は、カウンタ軸６に連結されている。
【００３５】
そして、ＵＤダイレクトクラッチＣ３は、前記第１のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ３と前記連結されたサンギヤＳ３，Ｓ４との間に介在しており、かつ該連結されたサンギヤＳ３，Ｓ４は、バンドブレーキからなる第４のプレーキＢ４にて係止し得る。更に、第２のシンプルプラネタリギヤのピニオンＰ４を支持するキャリヤＣＲ４は、第５のブレーキＢ５にて係止し得る。
【００３６】
ついで、図１及び図２に沿って、本５速自動変速機の機構部分の作用について説明する。
【００３７】
Ｄ（ドライブ）レンジにおける１速（１ＳＴ）状態では、フォワードクラッチＣｌが接続し、かつ第５のブレーキＢ５及び第２のワンウェイクラッチＦ２が係止して、ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１のキャリヤＣＲ４が停止状態に保持される。この状態では、入力軸３の回転は、フォワードクラッチＣｌを介してシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲｌに伝達され、かつダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２は停止状態にあるので、両サンギヤＳｌ、Ｓ２を逆方向に空転させながら共通キャリヤＣＲが正方向に大幅減速回転される。即ち、主変速機構２は、１速状態にあり、該減速回転がカウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５における第１のシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ３に伝達される。該副変速機構５は、第５のブレーキＢ５により第２のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ４が停止され、１速状態にあり、前記主変速機構２の減速回転は、該副変速機構５により更に減速されて、出力ギヤ１６から出力する。
【００３８】
２速（２ＮＤ）状態では、フォワードクラッチＣｌに加えて、第２のブレーキＢ２（及び第１のブレーキＢｌ）が作動し、更に、第２のワンウェイクラッチＦ２から第１のワンウェイクラッチＦｌに作動が切換わり、かつ第５のブレーキＢ５が係止状態に維持されている。この状態では、サンギヤＳ２が第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦｌにより停止され、従って入力軸３からフォワードクラッチＣｌを介して伝達されたシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲｌの回転は、ダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２を正方向に空転させながらキャリヤＣＲを正方向に減速回転する。更に、該減速回転は、カウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５に伝達される。即ち、主変速機構２は２速状態となり、副変速機構５は、第５のブレーキＢ５の係合により１速状態にあり、この２速状態と１速状態が組合されて、自動変速機１全体で２速が得られる。なおこの際、第１のブレーキＢｌも作動状態となるが、コーストダウンにより２速になる場合、該第１のブレーキＢｌは解放される。
【００３９】
３速（３ＲＤ）状態では、フォワードクラッチＣｌ、第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦｌ並びに第１のブレーキＢｌはそのまま係合状態に保持され、第５のブレーキＢ５の係止が解放されると共に第４のブレーキＢ４が係合する。即ち、主変速機構２はそのままの状態が保持されて、上述した２速時の回転がカウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５に伝えられ、そして副変速機構５では、第１のシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲ３からの回転がそのサンギヤＳ３及びサンギヤＳ４の固定により２速回転としてキャリヤＣＲ３から出力し、従って主変速機構２の２速と副変速機構５の２速で、自動変速機１全体で３速が得られる。
【００４０】
４速（４ＴＨ）状態では、主変速機構２は、フォワードクラッチＣｌ、第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦｌ並びに第１のブレーキＢｌが係合した上述２速及び３速状態と同じであり、副変速機構５は、第４のブレーキＢ４を解放すると共にＵＤダイレクトクラッチＣ３が係合する。この状態では、第１のシンプルプラネタリギヤのキャリヤＣＲ３とサンギヤＳ３，Ｓ４が連結して、プラネクリギヤ１０，１１が一体回転する直結回転となる。従って、主変速機構２の２速と副変速機構５の直結（３速）が組合されて、自動変速機全体で、４速回転が出力ギヤ１６から出力する。
【００４１】
５速（５ＴＨ）状態では、フォワードクラッチＣｌ及びダイレクトクラッチＣ２が係合して、入力軸３の回転がシンプルプラネタリギヤのリングギヤＲｌ及びサンギヤＳｌに共に伝達されて、主変速機構２は、ギヤユニットが一体回転する直結回転となる。この際、第１のブレーキＢｌが解放されかつ第２のブレーキＢ２は係合状態に保持されるが第１のワンウェイクラッチＦｌが空転することにより、サンギヤＳ２は空転する。また、副変速機構５は、ＵＤダイレクトクラッチＣ３が係合した直結回転となっており、従って主変速機構２の３速（直結）と副変速機構５の３速（直結）が組合されて、自動変速機全体で、５速回転が出力ギヤ１６から出力する。
【００４２】
更に、本自動変速機は、加速等のダウンシフト時に作動する中間変速段、即ち３速ロー及び４速ローがある。
【００４３】
３速ロー状態は、フォワードクラッチＣｌ及びダイレクトクラッチＣ２が接続し（第２ブレーキＢ２が係合状態にあるがワンウェイクラッチＦｌによりオーバランする）、主変速機構２はプラネタリギヤユニット１５を直結した３速状態にある。一方、第５のブレーキＢ５が係止して副変速機構５は１速状態にあり、従って主変速機構２の３速状態と副変速機構５の１速状態が組合されて、自動変速機１全体で、前述した２速と３速との問のギヤ比となる変速段が得られる。
【００４４】
４速ロー状態は、フォワードクラッチＣｌ及びダイレクトクラッチＣ２が接続して、主変速機構２は、上記３速ロー状態と同様に３速（直結）状態にある。一方、副変速機構５は、第４のブレーキＢ４が係合して、第１のシンプルプラネタリギヤ１０のサンギヤＳ３及び第２のシンプルプラネタリギヤ１１のサンギヤＳ４が固定され、２速状態にある。従って、主変速機構２の３速状態と副変速機構５の２速状態が組合されて、自動変速機１全体で、前述した３速と４速との間のギヤ比となる変速段が得られる。
【００４５】
なお、図２において点線の丸印は、コースト時エンジンブレーキの作動状態を示す。即ち、１速時、第３のブレーキＢ３が作動して第２のワンウェイクラッチＦ２のオーバランによるリングギヤＲ２の回転を阻止する。また、２速時、３速時及び４速時、第１のブレーキＢ１が作動して第１のワンウェイクラッチＦｌのオーバランによるサンギヤＳｌの回転を阻止する。
【００４６】
また、Ｒ（リバース）レンジにあっては、ダイレクトクラッチＣ２及び第３のブレーキＢ３が係合すると共に、第５のブレーキＢ５が係合する。この状態では、入力軸３の回転はダイレクトクラッチＣ２を介してサンギヤＳｌに伝達され、かつ第３のブレーキＢ３によりダブルピニオンプラネタリギヤのリングギヤＲ２が停止状態にあるので、シンプルプラネタリギヤのリングギヤＲｌを逆転方向に空転させながらキャリヤＣＲも逆転し、該逆転が、カウンタギヤ１８，１７を介して副変速機構５に伝達される。副変速機構５は、第５のブレーキＢ５に基づき第２のシンプルプラネクリギヤのキャリヤＣＲ４が逆回転方向にも停止され、１速状態に保持される。従って、主変速機構２の逆転と副変速機構５の１速回転が組合されて、出力軸１６から逆転減速回転が出力する。
【００４７】
図３は、電気制御系を示すブロック図であり、２１は、マイクロコンピュータ（マイコン）からなる制御部（ＥＣＵ）で、エンジン回転センサ２２、ドライバのアクセルペダル踏み量を検出するスロットル開度センサ２３、トランスミッション（自動変速機構）の入力軸回転数（＝タービン回転数）を検出するセンサ２５、車速（＝自動変速機出力軸回転数）センサ２６及びシフトセンサ２７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ＳＬＵに出力している。前記制御部２１は、変速制御部２１ｅを構成する解放側油圧を制御する解放側制御手段２１ａと、係合側油圧を制御する係合側制御手段２１ｂとを有し、更に、エンジン状態判定手段２１ｃとを備えている。
【００４８】
図４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２９、３０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ａｌ，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ｂｌ・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３１，３２の制御油室３１ａ，３２ａに供給されている。プレッシャコントロールバルブ３１，３２は、ライン圧がそれぞれ入力ポート３１ｂ，３２ｂ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３１ｃ，３２ｃからの調圧油圧が、それぞれシフトバルブ３３，３５を介して適宜各油圧サーボ２９，３０に供給される。
【００４９】
なお、本油圧回路は、一方の摩擦係合要素を解放すると共に他方の摩擦係合要素を係合する、いわゆるクラッチツークラッチによる変速に係る基本概念を示すものであり、各油圧サーボ２９，３０及びシフトバルブ３３，３５は、象徴的に示すものであって、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いるが、具体的には、３→２変速に際して第４のブレーキＢ４用油圧サーボ及び第５のブレーキＢ５用油圧サーボ、４→３変速に際しての第３のクラッチＣ３用油圧サーボ及び第４のブレーキＢ４用油圧サーボであり、また、これら油圧サーボヘの油圧を切換えるシフトバルブも多数備えている。また、油圧サーボ３０に示すように油圧サーボは、シリンダ３６にオイルシール３７により油密状に嵌合するピストン３９を有しており、該ピストン３９は、油圧室４０に作用するプレッシャコントロールバルブ３２からの調圧油圧に基づき、戻しスプリング４１に抗して移動し、外側摩擦プレート４２及び内側摩擦材４３を接触する。該摩擦プレート及び摩擦材は、クラッチで示してあるが、ブレーキにも同様に対応することは勿論である。
【００５０】
いま、２速から１速にダウンシフトが行われた場合、制御部２１は、シフトセンサ２７からの信号で、運転者がシフトレバーを操作したことを認識する。すると、制御部２１は、図５に示すエンジンブレーキ制御プログラムＥＣＰのステップＳ１で、当該シフトレバーの操作が、エンジンブレーキを必要とする１速へのダウンシフトであるか否かを、エンジン回転センサ２２、スロットル開度センサ２３、入力軸回転数センサ２５、車速センサ２６などの信号から判定する。
【００５１】
ステップＳ１で、シフトレバーの操作が、エンジンブレーキを必要とする１速へのダウンシフトであると判定された場合には、制御部２１は、エンジンブレーキ制御プログラムのステップＳ２に入り、実際に変速を行う際に目標とするギヤ段、即ち実変速目標ギヤ段を、エンジンブレーキを伴わない１速に設定し、開放側制御手段２１ａを介してブレーキＢ２の解放動作を指令する。次に、制御部は、ステップＳ３に入り、エンジン状態判定手段２１ｃを介して現在のエンジン状態が、エンジンが車輪を駆動するパワーオン状態であるか否かを判定する。
【００５２】
パワーオンか否かの判定は、エンジン回転数Ｎｅ−入力軸回転数Ｎｃ１の差が、１回転以上の場合にパワーオンと判定するが、入力軸回転数Ｎｃ１は、入力軸回転数センサ２５から求める。
【００５３】
ステップＳ３で、エンジン状態がパワーオンでない、即ちパワーオフと判定された場合には、エンジンが車輪側から駆動される被駆動状態となっているので、制御部２１は、車両状態がエンジンブレーキを作用させるに適した状態になっているものと判断して、ステップＳ５に入り、実変速目標ギヤ段を、それまでのエンジンブレーキを伴わない１速から、エンジンブレーキ付きの１速に変更し、ステップＳ２でのＢ２ブレーキの解放に加えて、係合側制御手段２１ｂを介してＢ３ブレーキを係合させてワンウェイクラッチＦ２が空転することを防止し、エンジンブレーキが適正に作動するように制御する。
【００５４】
ステップＳ３で、エンジン状態がパワーオンと判定された場合には、いまだエンジンが車輪を駆動している状態となっており、車両はエンジンブレーキを作動させるに適した状態になっていないものと判定し、ステップＳ２での解放側の摩擦係合要素であるブレーキＢ２の解放のみを継続する。即ち、制御部２１は、エンジンがパワーオン状態となっている以上、ダウンシフトは通常の２速から１速へのダウンシフト制御で十分であると判断し、当該ダウンシフトに必要な解放側のブレーキＢ２のみの解放を継続する。
【００５５】
これにより、車両は、通常の２速から１速へのダウンシフト動作が行われると共に、入力軸回転数Ｎｃ１は、Ｂ２ブレーキの解放により、その回転数が図６に示すように、徐々に上昇して行く。この際、実変速目標ギヤ段はエンジンブレーキを伴わない１速であることから、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３に対する係合指令は出力されず、ブレーキＢ３は何ら係合動作に入ることはない。従って、将来エンジンがパワーオフとなった場合でもガタショックが生じることはない。
【００５６】
制御部２１は、ブレーキＢ２の解放を指令する一方で、エンジンブレーキ制御プログラムのステップＳ４に入り、ブレーキＢ２の解放に伴い入力軸回転数Ｎｃ１が増加して、１速の目標ギヤ比が成立することを予想し、その際に必要なエンジンブレーキ用ブレーキＢ３の係合の準備動作に入る。
【００５７】
即ち、パワーオン状態が維持されている場合には、図６に示すように、入力軸回転数Ｎｃ１はエンジン回転と共に上昇してゆき、所定の時間後の時点Ｔ１で目標ギヤ比が成立し、ワンウェイクラッチＦ２が作動するので、この時点でエンジンブレーキ用ブレーキＢ３を係合させるために、時点Ｔ１の所定時間前から、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３に対するファストフィルを行い、ガタ詰め動作を行っておく。
【００５８】
制御部は、
Ｎｃ１＋（ＴＳＡ＊ΔＮｃ１）≧Ｎｏｕｔ＊変速後（１速）のギヤ比  ……（１）
Ｎｃ１：現在の入力軸回転数
ＴＳＡ：エンジンブレーキ用ブレーキＢ３のファストフィルに要す    る時間
ΔＮｃ１：現在の入力軸加速度
Ｎｏｕｔ：現在の出力軸回転数
により、現時点で、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３にファストフィルを行った場合に、ファストフィルが終了までの間に、入力軸回転数Ｎｃ１が目標ギヤ比を上回り、目標ギヤ比が成立するか否かを判定する。即ち、所定時間ＴＳＡ後における目標ギヤ比の成立の可否を判定する。
【００５９】
（１）式が、成立しない、即ち、現時点で、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３にファストフィルを行っても、ファストフィルが終了するまでの間に、入力軸回転数Ｎｃ１が目標ギヤ比に達せず、目標ギヤ比が成立しない場合には、ギヤ比の成立に際したエンジンブレーキ用ブレーキＢ３の係合準備を行うのは時期尚早であると判断して、ステップＳ３に戻り、再びパワーオン／オフ判定を行う。
【００６０】
ステップＳ４で（１）式が、成立する、即ち、現時点で、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３にファストフィルを行った場合、ファストフィルが終了するまでの間に、入力軸回転数Ｎｃ１が目標ギヤ比に達し、目標ギヤ段が成立する場合には、ステップＳ５に入り、制御部２１は実変速目標ギヤ段をエンジンブレーキ付きの１速に設定して、係合側制御手段２１ｂを介してエンジンブレーキ用ブレーキＢ３を係合するエンジンブレーキ用ブレーキ係合指令を出力する。
【００６１】
すると、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３は、図６に示すように、目標ギヤ比が成立する時点Ｔ１の時間ＴＳＡ前で、係合指令により係合動作を開始し、油圧ＰＴＳＡが対応する油圧サーボに供給され、直ちにファストフィルが行われる。ファストフィルには、時間ＴＳＡを要するので、ファストフィルによるエンジンブレーキ用ブレーキＢ３がガタ詰めが完了した時点で、時点Ｔ１となり、油圧サーボに供給される油圧は、待機圧ＰＷに低下され、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３は、いつでも実際の係合動作にはいることの出来る待機状態に入る。
【００６２】
前記待機圧ＰＷは係合動作に入る前の圧（ピストンストローク圧）であるので、前記待機圧ＰＷで保持している間まで早出しすることが考えられる。しかし、待機圧ＰＷのばらつきにより係合動作が開始されてしまう圧に設定されている場合も考慮して、時間ＴＳＡ部分のみ早出ししている。
【００６３】
なお、この時点Ｔ１で、目標ギヤ比は成立しているので、係合側制御手段２１Ｂは、ファストフィルに継続して、直ちに係合動作に入ることが出来る。これにより、ギヤ比が成立した後に、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３のガタ詰めを行って、ブレーキＢ３の係合が遅れ、ギヤ比の成立後にスロットルが戻されて、パワーオフとなり、ワンウエイクラッチＦ２が空転した状態でエンジンブレーキ用ブレーキＢ３が係合し、ショックを生じてしまう事態の発生を未然に防止することが出来る。
【００６４】
なお、目標ギヤ比が成立した時点で、ブレーキＢ３を係合させることにより、ワンウェイクラッチＦ２が作動して係止された状態のリングギヤＲ２を、更に係止するだけなので、エンジン状態がその後、パワーオンからパワーオフに変化しても何らショックが生じることはない。
【００６５】
また、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３の係合指令は、タイマーによらず、入力軸回転数Ｎｃ１の目標ギヤ比が成立したか否かで出力されるので、入力軸回転数Ｎｃ１が確実に１速状態になった時点でブレーキＢ３が係合されることとなり、確実な制御が可能となる。
【００６６】
このように、ダウンシフトに際して、図６に示すように、制御部２１からの変速指令を、図中破線で示すように、高速段側の摩擦係合要素Ｂ２の解放指令をまず先行して出力し、その後入力軸回転数Ｎｃ１の目標ギヤ比が成立する（予測も含む）時点Ｔ１又はＴ２でエンジンブレーキ用ブレーキＢ３係合指令を出力することにより、実線で示すように、摩擦係合要素の解放指令とブレーキの係合指令をワンセットで出力した従来のように、ブレーキの係合指令の実行を遅延させるタイマーなどの遅延制御を用いる必要がなく、簡単かつ確実にエンジンブレーキ用ブレーキＢ３を係合させることが可能となる。
【００６７】
一方、図５のステップＳ４からステップＳ３に戻った場合には、既に述べたように、再度パワーオン／オフ判定を行なう。例えば、ステップＳ２で解放側ブレーキＢ２が解放されたのち、ステップＳ４でのエンジンブレーキ用ブレーキＢ３のファストフィルが行われる前に、図７に示すように、ある時点Ｔ３でスロットルが戻されてエンジン回転数Ｎｅが減少し、時点Ｔ４でエンジンがパワーオフとなったものと、エンジン回転センサ２２、スロットル開度センサ２３等の出力から、ステップＳ３で判定された場合には、既に述べたように、その時点で、エンジンは車輪側から駆動された状態となっているので、ステップＳ５に入り、直ちに実変速目標ギヤ段を、エンジンブレーキ付きの１速に変更し、ブレーキＢ３の係合指令を出力し、Ｂ３ブレーキを係合させてワンウェイクラッチＦ２が空転することを防止し、エンジンブレーキが適正に作動するように制御する。
【００６８】
上述の実施例は、ダウンシフト動作が２速から１速へのダウンシフト動作の場合について述べたが、ダウンシフト動作はこれに限らず、ワンウェイクラッチが作動する変速段へのダウンシフト動作であればどのようなダウンシフト動作であってもよい。
【００６９】
また、本発明は、ダウンシフトに際したエンジンブレーキ用ブレーキＢ３の係合指令を、ダウンシフトに際した開放側の摩擦係合要素の解放指令とは独立して、目標ギヤ比の成立状態またはエンジンのパワーオン／オフ状態に応じて出力させる点を要旨とするものであり、エンジンブレーキ用ブレーキＢ３のファストフィルを必ずしも、目標ギヤ比の成立前に前もって行う必要はなく、ギヤ比が成立した図６の時点Ｔ１から、ファストフィルを開始するように構成することも当然可能である。この場合、エンジンブレーキ制御プログラムＥＣＰのステップＳ４では、その時点で目標ギヤ比が成立するか否かを判定することとなる。
【００７０】
更に、上述の実施例では、パワーオン／オフなどのエンジンの駆動状態を、エンジン回転数と入力軸回転数との差で検出判定しているが、エンジンの駆動状態は、エンジン回転数と入力軸回転数との比により判定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明が適用される自動変速機の一例を示すスケルトン図。
【図２】図２は、図１の自動変速機における摩擦係合要素の作動を示す図。
【図３】図３は本発明に係わる電子制御部を示すブロック図。
【図４】図４は摩擦係合要素の油圧サーボを駆動するための油圧回路の一例を示す図。
【図５】図５は、エンジンブレーキ制御プログラムの一例を示すフローチャート。
【図６】図６はダウンシフト時の、摩擦係合要素の駆動状態及び駆動指令の出力状態を示すタイムチャートの一例を示す図。
【図７】図７はダウンシフト時にパワーオンからオフに変化した場合の、摩擦係合要素の駆動状態及び駆動指令の出力状態を示すタイムチャートの一例を示す図。
【符号の説明】
１……自動変速機
３……入力軸
６……出力軸
２１……制御部（ダウンシフト要求検出手段、ギヤ比成立状態判定手段）
２１ａ……開放側制御手段（解放側摩擦係合要素制御手段）
２１ｂ……係合側制御手段（エンジンブレーキ用ブレーキ制御手段）
２１ｃ……エンジン状態判定手段
Ｓ１、Ｓ２……サンギヤ（変速要素）
ＣＲ、ＣＲ３……キャリヤ（変速要素）
Ｒ１〜Ｒ４……リングギヤ（変速要素）
Ｐ１〜Ｐ４……ピニオン（変速要素）
Ｂ３……ブレーキ（エンジンブレーキ用ブレーキ）
Ｆ２……ワンウェイクラッチ
【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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