CN113124145B - 车辆用自动变速机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用自动变速机的控制装置，可提高对于向后退级的切换的响应性。本发明是一种自动变速机的控制装置，所述自动变速机包括：多个行星齿轮机构，将输入至输入轴的驱动力传递至输出构件；以及作为多个卡合机构的离合器和刹车，切换所述多个行星齿轮机构的驱动力的传递路径而可确立多个变速级，所述控制装置在刹车(机械式卡合机构)处于单向旋转容许状态(第一状态)，且车辆以可确立后退级(RVS)的最高车速以上的车速行驶时，若选择后退级(RVS)，则执行开始离合器和刹车的卡合而使输入轴停止旋转的倒车准备处理。

Description

车辆用自动变速机的控制装置
技术领域
本发明涉及一种搭载于车辆的车辆用自动变速机的控制装置。
背景技术
例如，在车辆的动力传递装置中设有自动变速机，所述自动变速机将从发动机(engine)等驱动源输入至输入轴的旋转变速，并向输出轴传递。所述自动变速机通常包括行星齿轮机构与离合器(clutch)和刹车(brake)等卡合机构，通过利用卡合机构来切换动力传递路径而确立各变速级。
此外，关于自动变速机所具备的离合器或刹车等卡合机构，除了油压式以外也采用机械式卡合机构，作为所述机械式卡合机构，也提出了将双离合器(twin clutch)用作刹车，所述双离合器可切换为进行双向的旋转限制的状态(例如参照专利文献1)。
如上文所述，在将双离合器用作刹车的情况下，可将连接于所述双离合器的旋转元件切换为仅限制单向旋转的状态、与限制双向旋转的状态。在切换为限制双向旋转的状态时，连接于双离合器的旋转元件成为固定于罩壳(casing)的状态，因而若在所述旋转元件旋转时切换状态，则产生如下不良状况，即：有可能产生杂音或振动，或者导致双离合器的破损。为了消除这种不良状况，考虑到经由使旋转元件静止的卡合的组合来进行切换。
但是，若用于使旋转元件静止的卡合的组合的设定耗时，则有时变速级的切换耗时。此外，在车辆停止的情况或车速极低的情况下，行星齿轮机构的各旋转元件的旋转速度低，因而切换双离合器时产生的杂音或振动变小。
因此，专利文献2中提出了下述自动变速机的控制装置，即：在进行单向离合器(one-way clutch)等机械式卡合机构的切换时抑制杂音或振动的产生，并且在预计所产生的杂音或振动小的情况下，缩短机械式卡合机构的切换时间。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2014-202340号公报
[专利文献2]日本专利特开2017-089892号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
例如，在将变速级切换为后退级(倒车(reverse))时，需要将机械式卡合机构从可单向旋转的状态切换为不可双向旋转的状态(锁定状态)，而专利文献2所提出的自动变速机的控制装置中，若选择后退级(RVS)作为档位(shift position)，则进行下述切换准备处理(倒车准备处理)，即：开始规定的卡合机构的卡合，使所述输入轴停止旋转而将机械式卡合机构固定(锁定)。
但是，专利文献2所提出的控制装置中，在高车速(例如15km/h)时即便选择后退级(RVS)，也要在车速降低至可向后退级切换的值之后(倒车确定后)方可执行倒车准备处理，因而有对于向后退级的切换的响应性差的问题。
本发明是鉴于所述问题而成，其目的在于提供一种车辆用自动变速机的控制装置，可提高对于向后退级的切换的响应性。
[解决问题的技术手段]
为了达成所述目的，本发明是一种车辆用自动变速机1的控制装置，所述车辆用自动变速机1包括：输入轴10，供输入驱动力；输出构件11，输出驱动力；多个行星齿轮机构P1～P4，将输入至所述输入轴10的驱动力传递至所述输出构件11；以及多个卡合机构C1～C3、B1～B3、F1，切换所述多个行星齿轮机构P1～P4的驱动力的传递路径而可确立多个变速级，所述多个卡合机构C1～C3、B1～B3、F1中的一个为可切换为第一状态与第二状态的机械式卡合机构F1，所述第一状态仅限制所述多个行星齿轮机构P1～P4包括的多个旋转元件中的规定的旋转元件Cr1、Cr2的第一方向的旋转，所述第二状态限制所述旋转元件Cr1、Cr2的所述第一方向与和所述第一方向相反的第二方向的双向旋转，所述多个变速级包含：前进最低速级(1st)，在所述机械式卡合机构F1为所述第一状态与所述第二状态的任一状态下可确立；前进级(2nd～10th)，变速比高于所述前进最低速级(1st)，在所述机械式卡合机构F1处于所述第二状态时无法确立；以及后退级(RVS)，在所述机械式卡合机构F1处于所述第二状态时可确立，规定的卡合机构C1、C3、B3在变速级为所述前进最低速级(1st)，且所述机械式卡合机构F1处于所述第一状态的情况下，通过卡合而限制所述规定的旋转元件Cr1、Cr2的所述第二方向的旋转，且所述控制装置包括：车速传感器114，检测车速；以及控制部件100，控制所述多个卡合机构C1～C3、B1～B3、F1，所述控制部件100具备下述功能：在变速级为所述前进最低变速级(1st)，且所述机械式卡合机构F1处于所述第一状态的情况下，可使所述规定的卡合机构C1、C3、B3卡合，并且在所述机械式卡合机构F1处于所述第一状态，且车辆以可确立所述后退级(RVS)的最高车速以上的车速行驶时，若选择所述后退级(RVS)，则执行倒车准备处理，所述倒车准备处理开始所述规定的卡合机构C1、C3、B3的卡合而使所述输入轴10停止旋转。
根据本发明，即便在车辆高速行驶的情况下，若由驾驶员选择后退级(RVS)，则也立即执行倒车准备处理，即，开始规定的卡合机构的卡合而使输入轴停止旋转，因而无须如以往那样在车速降低至规定值(例如6km/h)之前不执行倒车准备处理而待机，可提高对于车辆用自动变速机向后退级的切换的响应性。
此处，也可为，控制装置100包括检测档位的档位检测部件112，若所述档位检测部件112检测到空档(N)，则所述控制部件100执行所述倒车准备处理。此时，也可设为：所述规定的卡合机构C1、C3、B3为受到油压的供给而卡合的油压式卡合机构，且若所述档位检测部件112检测到空档(N)，则所述控制部件100开始向所述规定的卡合机构C1、C3、B3供给油压。
根据所述结构，例如在驾驶员选择后退级(RVS)的情况下，档位必定经过空档(N)，因而可在档位检测部件检测到空档(N)的同时执行倒车准备处理。
另外，也可为，所述控制装置100包括检测所述输入轴10的转速的转速检测部件111，在选择所述后退级(RVS)作为变速级的情况下，在执行所述倒车准备处理后，由所述转速检测部件111检测的所述输入轴10的转速小于规定值，且由所述车速传感器114检测的车速为规定值以下的情况下，将变速级切换为所述后退级(RVS)。此处，设所述输入轴10的转速的规定值为0或接近0的微小值，车速的所述规定值为即便将档位切换为前进(D)也选择所述前进最低速级(1st)作为变速级的车速。
根据所述结构，在即便倒车准备处理完成，但车速超过规定值的情况下，不进行机械式卡合机构向第二状态侧(锁定侧)的切换，在此期间中，机械式卡合机构继续保持第一状态(单向旋转容许状态)。因此，即便在所述状态下驾驶员进行了将档位设为前进(D)的换档操作的情况下，也无须将机械式卡合机构切换为第一状态(单向旋转容许状态)，可将变速级容易地设定为2速级(2nd)以上。
[发明的效果]
根据本发明，可获得下述效果，即：可提高对于车辆用自动变速机向后退级的切换的响应性。
附图说明
图1为表示车辆用自动变速机的基本结构的齿轮系(gear train)的骨架图。
图2为表示车辆用自动变速机的卡合机构的卡合表的图。
图3为表示车辆用自动变速机的各行星齿轮机构的齿轮比(gear ratio)的图。
图4为车辆用自动变速机的共线图(速度线图)。
图5为表示本发明的控制装置的结构的框图。
图6为表示油压传感器的配置例的图。
图7为表示本发明的控制装置的后退(倒车)选择时的各卡合机构的卡合动作的图。
图8为表示本发明的控制装置的处理顺序的流程图。
图9为表示图8所示的处理顺序中的倒车准备实施中判定的顺序的流程图。
图10为表示图8所示的处理顺序中的机械式卡合机构的锁定侧切换条件成立的判定顺序的流程图。
图11为表示图8所示的处理顺序中的倒车预约的判定顺序的流程图。
图12为表示图8所示的处理顺序中的倒车确定的判定顺序的流程图。
图13的(a)为表示本发明的控制装置的处理顺序的时序图(timing chart)，图13的(b)为表示现有的控制装置的处理顺序的时序图。
[符号的说明]
1：车辆用自动变速机
10：输入轴
11：输出构件
13：输出轴
100：控制装置(控制部件)
111：输入轴转速传感器(转速检测部件)
112：SP位置传感器(档位检测部件)
114：车速传感器(车速检测部件)
B1～B3：刹车(卡合机构)
C1～C3：离合器(卡合机构)
Cr1、Cr2：齿轮架(规定的旋转元件)
F1：刹车(机械式卡合机构)
P1～P4：行星齿轮机构
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[车辆用自动变速机]
＜车辆用自动变速机的基本结构＞
首先，基于图1对包括本发明的控制装置的车辆用自动变速机(以下简称为“自动变速机”)1的基本结构作以下说明。
图1为表示自动变速机1的基本结构的齿轮系的骨架图，此图中图示较自动变速机1的轴心更靠上侧的一半。
图示的自动变速机1包括：输入轴10，可旋转地支撑于构成变速机箱的罩壳12内；以及输出构件11和输出轴13，可与所述输入轴10绕同轴旋转地配置。此处，输出构件11由支撑于罩壳12的支撑构件12a可旋转地支撑。
所述输入轴10供输入来自作为驱动源的发动机EG的驱动力，但在所述输入轴10与发动机EG之间，设有作为液力耦合(fluid coupling)型的传动器件的、变矩器(torqueconvertor)TC。因此，来自发动机EG的驱动力经由变矩器TC而传递至输入轴10，通过所述驱动力将输入轴10以规定的速度旋转驱动。
而且，所述输出构件11和输出轴13分别包括与输入轴10同心的齿轮，通过这些齿轮彼此啮合，从而输入轴10的旋转由以下将说明的变速机构变速，并经由输出构件11向输出轴13传递。另外，输出轴13的旋转例如经由未图示的差动机构(differentialmechanism)而向未图示的左右的车轴传递，将安装于各车轴的未图示的驱动轮旋转驱动，由此车辆以规定的速度行驶。
此外，自动变速机1包括：作为变速机构的四个行星齿轮机构P1、P2、P3、P4；以及作为卡合机构的三个离合器C1、C2、C3和三个刹车B1、B2、B3及一个机械式卡合机构F1。此处，本实施方式中，四个行星齿轮机构P1～P4均采用单小齿轮(single pinion)型，且通过这些行星齿轮机构P1～P4将输入轴10的旋转变速并向输出构件11传递。即，构成卡合机构的离合器C1～离合器C3和刹车B1～刹车B3及机械式卡合机构F1切换行星齿轮机构P1～行星齿轮机构P4的驱动力的传递路径，确立多个变速级(本实施方式中为前进10级、后退1级)。
此处，四个行星齿轮机构P1～P4分别包括太阳齿轮S1～太阳齿轮S4、环齿轮R1～环齿轮R4、以及可旋转地支撑与太阳齿轮S1～太阳齿轮S4和环齿轮R1～环齿轮R4啮合的小齿轮(行星齿轮)的齿轮架Cr1～齿轮架Cr4作为多个(计12个)旋转元件，这些旋转元件与输入轴10配设于同轴上。
若以与后述图4的共线图(速度线图)中的齿轮比(gear ratio)对应的间隔下的排列顺序来进行排序，则可将行星齿轮机构P1的太阳齿轮S1、齿轮架Cr1、环齿轮R1依次称为“第一旋转元件”、“第二旋转元件”、“第三旋转元件”。同样地，可将行星齿轮机构P2的环齿轮R2、齿轮架Cr2、太阳齿轮S2依次称为“第四旋转元件”、“第五旋转元件”、“第六旋转元件”，可将行星齿轮机构P3的太阳齿轮S3、齿轮架Cr3、环齿轮R3依次称为“第七旋转元件”、“第八旋转元件”、“第九旋转元件”。另外，可将行星齿轮机构P4的环齿轮R4、齿轮架Cr4、太阳齿轮S4依次称为“第十旋转元件”、“第十一旋转元件”、“第十二旋转元件”。
此外，通过将构成卡合机构的各三个离合器C1～C3和刹车B1～B3切换为卡合状态(紧固状态)或卡合解除状态(开放状态)，并切换机械式卡合机构F1的状态，从而切换从输入轴10向输出构件11的动力传递路径而确立多个变速级。此外，本实施方式中，对于离合器C1～离合器C3和刹车B1～刹车B3，均使用油压式摩擦卡合机构，作为所述油压式摩擦卡合机构，可使用干式或湿式的单板或多板离合器或者单板或多板刹车。
而且，机械式卡合机构F1设于规定的旋转元件(本实施方式中为相互连结的齿轮架Cr1和齿轮架Cr2)与罩壳12之间。所述机械式卡合机构F1可切换为仅限制规定的旋转元件(齿轮架Cr1和齿轮架Cr2)的单向旋转而容许反向旋转的“单向旋转容许状态”(单向离合器(OWC)状态)、与可限制所述规定的旋转元件的双向旋转的“旋转阻止状态”(双离合器(TWC)状态)。
此处，所谓所述“单向旋转容许状态”，为成为与所谓单向离合器(OWC)相同的功能的状态，为针对一个旋转方向传递驱动且针对另一方向进行空转的状态。本实施方式中，机械式卡合机构F1作为刹车发挥功能，因而以下将所述机械式卡合机构F1称为“刹车F1”。在所述刹车F1处于“单向旋转容许状态”的情况下，成为仅容许规定的旋转元件(齿轮架Cr1和齿轮架Cr2)单向旋转的状态。
而且，所谓所述“旋转阻止状态”，为在旋转方向的双向进行驱动传递的状态，且本实施方式中，刹车F1作为刹车发挥功能，在所述刹车F1处于“旋转阻止状态”的情况下，规定的旋转元件(齿轮架Cr1和齿轮架Cr2)处于双向的旋转受到阻止的锁定状态。
刹车F1例如可采用众所周知的双离合器(TWC)。此处，作为众所周知的双离合器，存在可通过油压致动器或电磁致动器的驱动控制而切换为“单向旋转容许状态”、“双向旋转阻止状态”或“双向旋转容许状态”的任一个的双离合器。而且，也存在可将“单向旋转容许状态”进一步切换为“正向旋转容许状态”与“反向旋转容许状态”的双离合器。本实施方式中，只要可切换为“单向旋转容许状态”与“双向旋转阻止状态”即可，“单向旋转容许状态”只要可仅利用单侧的旋转方向的容许状态便足矣。但是，也可使用能选择“双向旋转容许状态”等其他状态的双离合器。
＜各结构元件间的连结关系＞
此处，基于图1对自动变速机1的各结构元件间的连结关系进行说明。
行星齿轮机构P3的太阳齿轮S3连结于输入轴10，齿轮架Cr3连结于行星齿轮机构P1的环齿轮R1和行星齿轮机构P4的齿轮架Cr4。而且，行星齿轮机构P2的齿轮架Cr2连结于行星齿轮机构P1的齿轮架Cr1，环齿轮R2连结于输出构件11。因此，行星齿轮机构P2发挥对输出轴13输出驱动力的功能。
离合器C1在卡合状态下将输入轴10与行星齿轮机构P1的齿轮架Cr1和行星齿轮机构P2的齿轮架Cr2连结，在开放状态下将所述齿轮架Cr1与齿轮架Cr2的连结解除。而且，离合器C2在卡合状态下将行星齿轮机构P3的环齿轮R3与行星齿轮机构P4的太阳齿轮S4连结，在开放状态下将所述环齿轮R3与太阳齿轮S4的连结解除。另外，离合器C3在卡合状态下将输入轴10与行星齿轮机构P4的环齿轮R4连结，在开放状态下将所述输入轴10与环齿轮R4的连结解除。
刹车B1在卡合状态下将罩壳12与行星齿轮机构P1的太阳齿轮S1连结，在开放状态下将罩壳12与太阳齿轮S1的连结解除。而且，刹车B2在卡合状态下将罩壳12与行星齿轮机构P4的太阳齿轮S4连结，在开放状态下将所述罩壳12与太阳齿轮S4的连结解除。另外，刹车B3在卡合状态下将罩壳12与行星齿轮机构P4的环齿轮R4连结，在开放状态下将所述罩壳12与环齿轮R4的连结解除。
刹车F1如上文所述，在处于“单向旋转容许状态”的情况下，仅限制行星齿轮机构P2的齿轮架Cr2(和与此齿轮架Cr2连结的齿轮架Cr1)的单向旋转，且在处于“双向旋转阻止状态”的情况下，设为将行星齿轮机构P2的齿轮架Cr2(和与此齿轮架Cr2连结的齿轮架Cr1)固定于罩壳12的状态。
＜自动变速机的工作＞
此处，基于图2～图4对本实施方式的自动变速机1的工作进行以下说明。
图2为自动变速机1的各卡合机构C1～C3、B1～B3及F1的卡合表，图3为表示所述自动变速机1的各行星齿轮机构P1～P4的齿轮比的图，图4为所述自动变速机1的共线图(速度线图)。此外，图2所示的“齿轮比”表示输入轴10与输出构件11间的齿轮比。
本实施方式的自动变速机1中，可确立前进10级(1st～10th)、后退1级(RVS)的变速级。此外，图2的“P/N”表示非行驶档，“P”表示驻车档(parking range)，“N”表示空档(neutral range)。而且，“RPM”表示后述的倒车准备处理(以下称为“RVS准备处理”)中的离合器C1～离合器C3与刹车B1～刹车B3及刹车F1的卡合的组合，所述RVS准备处理中，刹车F1从“单向旋转容许状态(OWC)”向“双向旋转阻止状态(TWC)”切换。
图2所示的工作表中，“○”表示卡合状态，无标记表示开放状态。此外，工作表中，包含对于变速级来说并非必需，但为了顺利地进入邻接的前后的变速级而设为卡合状态(以“○”表示)的卡合机构。例如，1速级(1st)的情况下，无须卡合刹车B2，但为了在进入后退级(RVS)或2速级(2nd)时减少切换卡合状态的卡合机构的数量，而设为卡合状态。同样地，5速级(5th)的情况下，无须卡合离合器C3，但为了在进入4速级(4th)或6速级(6th)时减少切换卡合状态的卡合机构的数量，而设为卡合状态。
关于刹车F1，“○”表示为双向旋转阻止状态，“△”表示为单向旋转容许状态。1速级(1st)的情况下，刹车F1可为双向旋转阻止状态与单向旋转容许状态的任一状态，但在为双向旋转阻止状态的情况下，发动机刹车起效，在为单向旋转容许状态的情况下，发动机刹车失效。在1速级(1st)的情况下将刹车F1设为哪一状态的算法(algorithm)可适当设计，例如也可设为继续保持进入1速级(1st)前的状态。具体来说，在从后退级(RVS)进入1速级(1st)的情况下，设1速级(1st)保持双向旋转阻止状态。但是，在车速高于规定速度的情况等下，也可切换为单向旋转容许状态。同样地，在从其他前进级(2nd～10th)进入1速级(1st)的情况下，设1速级(1st)保持单向旋转容许状态。
在非行驶档(P/N)时，刹车F1的状态也可为双向旋转阻止状态与单向旋转容许状态的任一状态。因此，与1速级(1st)同样地，也可继续保持进入非行驶档(P/N)之前的状态。
在2速级(2nd)～10速级(10th)时，刹车F1虽被设为单向旋转容许状态，但从自动变速机1的结构上来看成为空转状态。因此，图2所示的工作表中，将刹车F1的状态表示为“(△)”。在假设刹车F1可选择双向旋转容许状态的情况下，也可在2速级(2nd)～10速级(10th)时将刹车F1设为双向旋转容许状态。
此外，本实施方式中，设为在2速级(2nd)～10速级(10th)时均选择单向旋转容许状态作为刹车F1的状态的结构，但视自动变速机1的结构不同，也可采用选择双向旋转阻止状态的结构。
图4所示的速度线图(共线图)表示相对于向输入轴10的输入的、各元件在各变速级时的旋转速度比。图4的纵轴表示速度比，速度比“1”表示与输入轴10为相同速度，速度比“0”表示为停止状态。另外，横轴表示行星齿轮机构P1～行星齿轮机构P4的旋转元件间的齿轮比，图中的“λ”表示齿轮架Cr与太阳齿轮S的齿轮比。此外，图4中，关于与输出轴13对应的元件则省略图示。
[自动变速机的控制装置]
接下来，对本发明的自动变速机1的控制装置进行说明。
＜控制装置的基本结构＞
图5为表示自动变速机1的控制装置100的基本结构的框图，图示的控制装置100不仅可控制自动变速机1，而且也可进行发动机EG或变矩器TC(参照图1)的各控制。本实施方式中，发动机EG采用由与控制装置100分开设置的发动机电子控制单元(ElectronicControl Unit，ECU)200进行控制的结构。此时，控制装置100可从发动机ECU 200接收发动机EG或车辆的各种信息，并且可将自动变速机1的信息发送至发动机ECU 200。
控制装置100包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)等处理部101、包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或只读存储器(Read Only Memory，ROM)等的存储部102、以及将外部器件或发动机ECU 200与处理部101连接(interface)的接口(Interface，IF)部103。此处，IF部103例如包含通信接口或输入输出接口等。
处理部101执行存储于存储部102的各种程序，基于各种传感器110的检测结果对各种致动器120进行驱动控制。
而且，各种传感器110中，包含设于自动变速机1的各种传感器，各种传感器可举出：输入轴转速传感器111、SP传感器(档位传感器)112、油压传感器113、车速传感器114等。
所述输入轴转速传感器111为检测输入轴10(参照图1)的转速(旋转速度)的传感器，SP传感器112为检测驾驶员所选择的档位的传感器。此处，作为档位，设定P档(驻车档)、D档(前进档)、N档(空档)及R档(后退档)此四种档。在由驾驶员选择了D档的情况下，处理部101按照存储于存储部102的车速图选择1速级(1st)～10速级(10th)的任一个而进行变速。而且，在选择了R档的情况下，处理部101选择后退级(RVS)。
所述油压传感器113检测对离合器C1～离合器C3和刹车B1～刹车B3供给的各工作油的油压，车速传感器114检测搭载有自动变速机1的车辆的行驶速度(车速)。
由处理部101进行驱动控制的各种致动器120中，包含对设于自动变速机1的离合器C1～离合器C3和刹车B1～刹车B3及刹车F1的运行状态进行切换的电磁螺线管等电磁致动器。
此处，将油压传感器113的配置例示于图6，油压传感器113可针对各个离合器C1～C3、刹车B1～B3及刹车F1而分别设置。由此，可检测对离合器C1～离合器C3、刹车B1～刹车B3及刹车F1分别供给的工作油的油压。此外，油压传感器113未必一定要针对各个离合器C1～C3、刹车B1～B3分别设置。
此外，如图6所示，在从由发动机EG驱动的油泵115向卡合机构(离合器C1～离合器C3、刹车B1～刹车B3)供给工作油的供给线L中，设有电磁阀LS和油压传感器113。此处，电磁阀LS发挥下述功能：通过开放或阻断工作油的供给线L，从而切换卡合机构(离合器C1～离合器C3、刹车B1～刹车B3)的卡合与开放。
＜刹车F1的切换控制＞
本实施方式的自动变速机1中，在选择了后退级(RVS)的情况下，刹车F1处于旋转阻止状态。在从前进级(D档)或非行驶档(P/N档)向后退级(RVS)切换时，有时将刹车F1从单向旋转容许状态(OWC)切换为双向旋转阻止状态(TWC)。此时，为了抑制杂音或振动的产生，理想的是刹车F1的罩壳12侧与齿轮架Cr2侧的转差为0。即，理想的是齿轮架Cr2的转速为0。
因此，必须经由齿轮架Cr2的转速成为0的、卡合机构的组合。本实施方式中，未设置直接测量齿轮架Cr2的转速的传感器，因而将齿轮架Cr2与输入轴10设为连结状态，根据输入轴转速传感器111(参照图5)的检测结果等来确认齿轮架Cr2的转速为0。另外，随后将刹车F1切换为双向旋转阻止状态(锁定状态)。
图7为表示将变速级从前进1速级(1st)切换为前进10速级(10th)及后退级(RVS)时的、卡合机构(离合器C1～离合器C3、刹车B1～刹车B3、刹车F1)的卡合组合的图。此处，在变速级处于前进1速级(1st)的情况下，如图2所示，刹车B1、刹车B2处于卡合状态(图7中以“○”表示)。此时，设刹车F1处于单向旋转容许状态(图7中以“△”表示)。
首先，如图7的阶段1所示，将刹车B1、刹车B2控制为开放状态(以“↓”表示)。若开始开放刹车B1、刹车B2，则随后进入阶段2。
阶段2中，使离合器C1、离合器C3和刹车B3卡合。此时，环齿轮R2及输出轴13可旋转，因而未图示的驱动轮也可自由旋转。因此，可防止产生车辆显示不测行为的事态。
由图4所示的速度线图(共线图)表明，通过使离合器C3和刹车B3卡合，从而输入轴10成为固定于罩壳12的状态。而且，通过使离合器C1卡合，从而成为齿轮架Cr2连结于输入轴10的状态。此外，阶段1与阶段2可同时进行。具体来说，一边进行将刹车B1、刹车B2设为开放状态的控制，一边进行使离合器C1、离合器C3和刹车B3卡合的控制。通过这样操作，从而可提高将变速级切换为后退级(RVS)时的响应性。
通过经由以上的阶段1和阶段2，从而执行使离合器C1、离合器C3和刹车B3卡合而使输入轴10停止旋转的RVS准备处理。执行所述RVS准备处理后，若规定的条件成立，则进入随后的阶段3。此处，所谓规定的条件，是指确认到齿轮架Cr2的转速为0或接近0的微小值的条件。具体来说为满足离合器C1的卡合完成、及输入轴转速传感器111的检测结果＜规定值(例如视为0的值)。离合器C1的卡合完成例如可通过下述方式来判定：离合器C1用的油压传感器113的检测结果显示规定值，或对离合器C1用的电磁阀LS的控制量达到规定值等。此外，其他卡合机构的卡合完成也可通过同样的判定方法来判定。
阶段3中，将刹车F1由单向旋转容许状态切换为双向旋转阻止状态(锁定状态)。此时，刹车F1的罩壳12侧与齿轮架Cr2侧的转差为0或接近0的值，因而可防止杂音或振动的产生。另外，若刹车F1的切换完成，则进入阶段4。阶段4中，解除离合器C1和刹车B3，使刹车B2卡合。
通过经由以上的阶段3和阶段4，从而执行将刹车F1切换为双向旋转阻止状态(锁定状态)且将变速级切换为后退级(RVS)的处理(以下称为“RVS连齿轮(in gear)处理”)，车辆开始后退行驶。
＜向后退级的切换控制＞
接下来，对本发明的控制装置100进行的、向后退级(RVS)的切换控制进行说明。
控制装置100具备下述功能：在变速级为作为前进最低变速级的1速级(1st)，且刹车F1处于单向旋转容许状态(第一状态)的情况下，可使作为规定的卡合机构的离合器C1、离合器C3和刹车B3卡合。
而且，控制装置100具备下述功能：在变速级为1速级(1st)，且刹车F1处于双向旋转阻止状态(第二状态)，作为规定的卡合机构的离合器C1、离合器C3和刹车B3卡合的情况下，可将刹车F1切换为单向旋转容许状态(第一状态)。
具备所述功能的控制装置100在刹车F1处于单向旋转容许状态(第一状态)，且车辆以可确立后退级(RVS)的最高车速以上的车速行驶时，若选择后退级(RVS)作为变速级，则立即开始RVS准备处理。具体来说，对作为规定的卡合机构的离合器C1、离合器C3和刹车B3供给油压而开始这些卡合机构的卡合，使输入轴10停止旋转。具体来说，在SP传感器112检测到空档(N)作为档位的同时，开始向离合器C1、离合器C3和刹车B3供给油压，执行RVS准备处理。
而且，控制装置100在选择了后退级(RVS)作为变速级的情况下，在执行所述RVS准备处理后，由输入轴转速传感器111所检测的输入轴10的转速小于规定值，且由车速传感器114所检测的车速小于规定值的情况下，执行将变速级切换为后退级(RVS)的RVS连齿轮处理。此处，输入轴10的转速的规定值为0或接近0的微小值，车速的规定值为即便将档位切换为前进档(D)也选择1速级(1st)作为变速级的车速。
此处，基于图8～图13对本发明的控制装置100的控制顺序作以下具体说明。
图8为表示本发明的控制装置的处理顺序的流程图，图9为表示图8所示的处理顺序中的倒车准备实施中判定的顺序的流程图，图10为表示图8所示的处理顺序中的机械式卡合机构的锁定侧切换条件成立的判定顺序的流程图，图11为表示图8所示的处理顺序中倒车预约的判定顺序的流程图，图12为表示图8所示的处理顺序中的倒车确定的判定顺序的流程图，图13的(a)为表示本发明的控制装置的处理顺序的时序图，图13的(b)为表示现有的控制装置的处理顺序的时序图。
在车辆的前进行驶中，在驾驶员操作未图示的换档拨片(dial shifter)将档位从前进(D)切换为后退(R)的同时，控制装置100如上文所述那样，执行RVS准备处理。此外，实际上若选择后退(R)作为档位，则如图13所示，档位在切换为后退(R)前必定经过空档(N)，而将经过所述空档(N)的期间及下述状态定义为“RVS预约”，即：虽然驾驶员通过换档操作选择了“R”，但由于车速高而处理部无法受理“R”，作为控制处理而将控制指示设为“N”，在车速降低后自动设为“R”。即，如图13的(a)所示，若档位在时间t1因驾驶员进行的换档拨片的操作而切换为后退(R)，则在进行RVS预约的同时执行RVS准备处理。
若执行RVS准备处理，则判定刹车F1是否处于锁定状态(第二状态：双向旋转阻止状态)(图8的步骤S1)。在所述判定的结果为刹车F1不处于锁定状态的情况下(步骤S1：否(No))，判定是否为RVS准备处理执行中(步骤S2)。将所述判定的详情示于图9，若执行RVS准备处理，则对离合器C1、离合器C3和刹车B3供给油压而进行这些卡合机构的卡合控制(图9的步骤S21)，处理结束(步骤S22)。
如上文所述，若对离合器C1、离合器C3和刹车B3供给油压而开始这些卡合机构的卡合，则输入轴10固定于罩壳12侧，因而如图13的(a)所示，输入轴10的旋转逐渐降低。而且，连结于刹车F1的旋转侧的齿轮架Cr1、齿轮架Cr2连结于输入轴10，因而所述齿轮架Cr1、齿轮架Cr2的旋转也与输入轴10一起逐渐降低。其结果为，具有作为双离合器的功能的刹车F1中，固定侧(罩壳12侧)与旋转侧(离合器Cr1、离合器Cr2侧)的转差逐渐变小。
此外，本实施方式中，如图13的(a)所示，向离合器C1、离合器C3和刹车B3的油压供给并非同时开始，而具有时间差。具体来说，首先最初对刹车B3、接着对离合器C3、然后最后对离合器C1相互以规定的时间差供给油压。通过这样设定，从而这些刹车B3和离合器C3、离合器C1带有时间差地卡合，可将这些卡合机构的卡合时的冲击抑制得小，而也可抑制杂音或振动的产生。
另外，在为RVS准备处理执行中的情况下(步骤S2：是(Yes))，判定刹车F1的锁定侧切换条件是否成立(步骤S3)。将所述判定的详情示于图10，所述判定中，判定离合器C1的卡合(紧固)是否完成(图10的步骤S31)。所述判定可根据由油压传感器113(参照图5)所检测的、对离合器C1供给的油压是否超过规定值Ps而进行。
在所述判定的结果为离合器C1的卡合(紧固)完成的情况下(步骤S31：是(Yes))，判定由输入轴转速传感器111(参照图5)所检测的输入轴10的转速是否为0rpm(输入轴10的旋转是否停止)，在输入轴10的转速为0rpm的情况下(步骤S32：是(Yes))，判定为刹车F1的锁定侧切换条件成立(步骤S33)，处理结束(步骤S34)。此外，本实施方式中，将刹车F1的锁定侧切换条件成立的一个要件设为输入轴10的转速为0rpm，但也可将输入轴10的转速为接近0rpm的微小值设为要件。
另一方面，在离合器C1的卡合(紧固)未完成的情况(步骤S31：否(No))、或输入轴10的转速并非0rpm而输入轴10旋转的情况(步骤S32：否(No))下，视为刹车F1的锁定侧切换条件不成立而结束处理(步骤S34)。
此处，回到图8所示的处理的说明，在刹车F1的锁定侧切换条件成立的情况(步骤S3：是(Yes))下，判定由车速传感器114(参照图5)所检测的车速是否为规定值Vs(参照图13的(a))以下(步骤S4)。此处，所谓车速的规定值Vs，为即便将档位切换为前进(D)也选择1速级(1st)作为变速级的车速，且本实施方式中设定为6km/h。在所述判定的结果为车速为规定值Vs以下的情况(步骤S4：是(Yes))下，继续进行RVS准备处理，刹车F1切换至锁定侧(步骤S5)。
另一方面，在刹车F1的锁定侧切换条件不成立的情况(步骤S3：否(No))、或即便刹车F1的锁定侧切换条件成立(步骤S3：是(Yes))，但车速超过规定值Vs的情况(步骤S4：否(No))下，继续进行RVS准备处理，刹车F1不切换至锁定侧，而维持单向旋转容许状态(OWC状态)(步骤S6、步骤S7)。
即，如图13的(a)所示，在即便离合器C1的卡合(紧固)在时间t2完成，输入轴10的旋转为0rpm(输入轴10的旋转停止)，但车速超过规定值Vs的情况下，不进行刹车F1向锁定侧的切换，在车速降低至规定值Vs之前，不进行刹车F1向锁定侧的切换。另外，在此期间中，刹车F1继续保持单向旋转容许状态(OWC状态)。因此，即便在此状态下驾驶员进行了将档位设为前进(D)的操作的情况下，也无须切换为刹车F1的单向旋转容许状态(OWC状态)，可将变速级容易地设定为2速级(2nd)以上。
即，由图2所示的卡合表所表明，若将刹车F1切换至锁定侧(TWC侧)，则2速级(2nd)以上的前进变速级(2nd～10th)不成立，变速级必定成为1速级(1st)。因此，若在高车速时将刹车F1切换至锁定侧(TWC侧)，则在驾驶员将档位换为前进(D)的情况下，变速级必然成为1速级(1st)，发动机刹车起效而车辆急剧减速，因而给驾驶员带来不适感。
此处，如图13的(a)所示，在离合器C1的卡合(紧固)在时间t2完成而输入轴10的旋转成为0rpm(旋转停止)后，若车速在时间t3降低至规定值Vs以下，则倒车确定(R确定)，在RVS准备处理结束的时间t4开始对刹车B2供给油压，在时间t5进行将变速级切换为后退级(RVS)的RVS连齿轮处理。因此，对车辆向后退方向施加驱动力，车辆从时间t6起开始后退。
在刹车F1不处于锁定状态(步骤S1：否(No))，且RVS准备处理结束因而不进行RVS准备处理的情况(步骤S2：否(No))下，判定是否由驾驶员作出了向后退级(RVS)换档的指示(步骤S8)。此处，将所述判定的详情示于图11，所述判定中，判定是否由由驾驶员作出了向后退(R)的换档操作(RVS换档)(图11的步骤S81)。另外，在驾驶员有换档操作的情况(步骤S81：是(Yes))下，判定车速是否为规定值Vs(参照图13的(a))以下(步骤S82)，在车速为规定值Vs以上的情况下(步骤S82：否(No))，进行RVS预约(参照图13的(a))(步骤S83)，判定处理结束(步骤S84)。
另一方面，在并未由驾驶员作出RVS换档操作的情况(步骤S81：否(No))、或即便进行RVS换档操作(步骤S81：是(Yes))但车速也为规定值Vs以下的情况(步骤S82：是(Yes))下，不进行RVS预约，处理结束(步骤S84)。
再次回到图8所示的处理的说明，在并未由驾驶员作出RVS换档的指示的情况(步骤S8：否(No))下，判定是否有向空档(N)的换档指示(步骤S9)。另外，在步骤S8中无法进行RVS预约(步骤S8：否(No))，且也无向空档(N)的换档指示的情况(步骤S9：否(No))下，为了确定RVS而再次判定是否由驾驶员进行了向后退级(RVS)的换档操作(步骤S10)。此处，基于图12对所述判定的详情作以下说明。
即，首先判定驾驶员是否有向后退级(RVS)的换档操作(图12的步骤S101)，在进行了向后退级(RVS)的换档操作的情况(步骤S101：是(Yes))下，判定油温是否超过规定值(步骤S102)。在所述判定的结果为油温超过规定值的情况(步骤S102：是(Yes))下，判定车速是否为第一规定值(例如6km/h)以下(步骤S103)。另外，在此时的车速为第一规定值以下的情况(步骤S104：是(Yes))下，RVS确定(步骤S104)，处理结束(步骤S105)。
另一方面，在驾驶员未进行向后退级(RVS)的换档操作(步骤S101：否(No))，且油温低于规定值的情况(步骤S102：否(No))下，判定车速是否为第二规定值以下(步骤S106)。此处，车速的第二规定值为小于第一规定值的值，在两者之间，第一规定值＞第二规定值的大小关系成立。
在即便由驾驶员作出了向后退级(RVS)的换档操作(步骤S101：是(Yes))，且油温小于规定值(步骤S102：否(No))，但此时的车速为第二规定值以下的情况(步骤S106：是(Yes))下，RVS确定(步骤S104)，处理结束(步骤S105)。相对于此，在车速超过第二规定值的情况(步骤S106：否(No))下，处理结束(步骤S105)。
此处，回到图8所示的处理的说明，在步骤S10中判定为RVS未确定的情况(步骤S10：否(No))下，不执行RVS准备处理，刹车F1维持于单向旋转容许状态(OWC状态)(步骤S11)，一系列处理结束(步骤S12)。
另一方面，在刹车F1并非锁定状态(步骤S1：否(No))，也非RVS准备处理的执行中(步骤S2：否(No))的情况下，在下述情况下开始RVS准备处理(步骤S13)：成为R预约状态(步骤S8：是(Yes))，即，虽然由驾驶员作出了向后退级(RVS)的换档操作，但实际上为无法受理RVS的车速而设为空档，在车速降低时自动进入RVS；或者，驾驶员并未作出向后退级(RVS)的换档操作(步骤S8：否(No))，但在可受理RVS的低车速下作出了向空档(N)的换档指示(设想换档位置从D档经过N档向RVS移动)(步骤S9：是(Yes))；或者，并未作出向空档(N)的换档指示(步骤S9：否(No))，但在可受理RVS的低车速下进行RVS操作(步骤S10：是(Yes))。此外，在这样开始RVS准备处理的阶段中，刹车F1处于单向旋转容许状态(OWC状态)。
此外，在刹车F1从最初开始处于锁定状态(TWC状态)的情况(步骤S1：是(Yes))下，RSV准备处理已完成或不需要RVS准备处理(步骤S14)，因而直接结束处理(步骤S12)。
[本实施方式的效果]
如以上那样，本实施方式中，即便在车辆高速行驶的情况下，若由驾驶员选择后退级(RVS)，则也立即执行RVS准备处理，即，开始作为规定的卡合机构的离合器C1、离合器C3和刹车B3的卡合而使输入轴10停止旋转，因而无须如以往那样在车速降低至规定值(例如6km/h)之前不执行RVS准备处理而待机，可提高对于自动变速机1向后退级(RVS)的切换的响应性。
具体来说，以往在车辆的速度降低至规定值的阶段中实施RVS准备处理，因而如图13的(b)所示，从RVS确定到RVS连齿轮处理需要图示的时间Δt2，但本实施方式中，如图13的(a)所示，可将从RVS确定到RVS连齿轮处理所需要的时间缩短为图示的Δt1(＜Δt2)。
而且，在即便RVS准备处理完成但车速超过规定值Vs的情况下，不进行刹车F1向锁定侧的切换，在车速降低至规定值Vs之前不进行刹车F1向锁定侧的切换。另外，在此期间中，刹车F1继续保持单向旋转容许状态(OWC状态)。因此，即便在此状态下驾驶员进行了将档位设为前进(D)的操作的情况下，也无须切换为刹车F1的单向旋转容许状态(OWC状态)，可将变速级容易地设定为2速级(2nd)以上。
附带而言，若将刹车F1切换为第二状态(锁定侧)，则2速级(2nd)以上的前进变速级不成立，变速级必定成为1速级(1st)。因此，若在高车速下将刹车F1切换至锁定侧(TWC侧)，则在驾驶员将档位换为前进(D)的情况下，变速级必然成为1速级(1st)，发动机刹车起效而车辆急剧减速，因而给驾驶员带来不适感，但本实施方式中不产生这种不良状况。
此外，本发明不限定适用于以上所说明的实施方式，可在权利要求及说明书和附图记载的技术思想的范围内进行各种变形。

Claims (3)

1.一种车辆用自动变速机的控制装置，所述车辆用自动变速机包括：
输入轴，供输入驱动力；
输出构件，输出驱动力；
多个行星齿轮机构，将输入至所述输入轴的驱动力传递至所述输出构件；以及
多个卡合机构，切换所述多个行星齿轮机构的驱动力的传递路径而能够确立多个变速级，
所述多个卡合机构中的一个为能够切换为第一状态与第二状态的机械式卡合机构，所述第一状态仅限制所述多个行星齿轮机构包括的多个旋转元件中的规定的旋转元件的第一方向的旋转，所述第二状态限制所述旋转元件的所述第一方向和与所述第一方向相反的第二方向的双向旋转，
所述多个变速级包含：
前进最低速级，在所述机械式卡合机构为所述第一状态与所述第二状态的任一状态下均能够确立；
前进级，变速比高于所述前进最低速级，在所述机械式卡合机构处于所述第二状态时无法确立；以及
后退级，在所述机械式卡合机构处于所述第二状态时能够确立，
所述多个卡合机构中的规定的卡合机构在变速级为所述前进最低速级，且所述机械式卡合机构处于所述第一状态的情况下，通过卡合而限制所述规定的旋转元件的所述第二方向的旋转，且所述车辆用自动变速机的控制装置的特征在于，包括：
车速传感器，检测车速；
转速检测部件，检测所述输入轴的转速；以及
控制部件，控制所述多个卡合机构，
所述控制部件具备下述功能：在变速级为所述前进最低速级，且所述机械式卡合机构处于所述第一状态的情况下，能够使所述规定的卡合机构卡合，且
在所述机械式卡合机构处于所述第一状态，且车辆以能够确立所述后退级的最高车速以上的车速行驶时，若选择所述后退级，则执行倒车准备处理，所述倒车准备处理开始所述规定的卡合机构的卡合而使所述输入轴停止旋转，
所述控制部件在选择了所述后退级作为变速级的情况下，在执行所述倒车准备处理后，由所述转速检测部件所检测的所述输入轴的转速小于规定值，且由所述车速传感器所检测的车速为规定值以下的情况下，将变速级切换为所述后退级，
所述输入轴的转速的规定值为0或接近0的微小值，
车速的所述规定值为即便将档位切换为前进也选择所述前进最低速级作为变速级的车速。
2.根据权利要求1所述的车辆用自动变速机的控制装置，其特征在于，包括：
档位检测部件，检测档位，
若所述档位检测部件检测到空档，则所述控制部件执行所述倒车准备处理。
3.根据权利要求2所述的车辆用自动变速机的控制装置，其特征在于，
所述规定的卡合机构为接受油压的供给而卡合的油压式卡合机构，且
若所述档位检测部件检测到空档，则所述控制部件开始向所述规定的卡合机构供给油压。
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