JP2005155876A - 車両用自動変速機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シフトレバーを走行レンジから中立レンジを経て別の走行レンジへ素早く切り替えたときの変速の遅れを解消できる車両用自動変速機の制御方法を提供する。
【解決手段】車両停止状態で、シフトレバーがＲ→Ｎ→Ｄへ切り替えられた時、ＮレンジからＤレンジへ切り替えられた後のタービン回転数とエンジン回転数との速度比を検出し、この検出された速度比がＤレンジへの切替後の最大値となったことを検出する。そして、現在の速度比が上記最大値より所定値αだけ低い値以下になった時、Ｎレンジからの同期外れを検出することで、速やかに同期外れを検出し、変速時間を短縮する。
【選択図】 図４

Description

本発明はガレージシフトにおける車両用自動変速機の制御方法、特に車両停止状態でシフトレバーをＲ→Ｎ→Ｄ、Ｄ→Ｎ→Ｒのように走行レンジから中立レンジを経て異なる走行レンジへ切り替えた場合の制御方法に関するものである。

一般に、車両用の自動変速機は、シフトレバーを切替操作することにより、所定の係合要素を係合または解放し、走行レンジと中立レンジとに切替可能となっている。シフトレバーはマニュアルバルブと機械的に連結されており、マニュアルバルブの油路を切り替え、係合要素への元圧の給排を行なっている。
ところで、車両停止状態で、運転者がシフトレバーを操作してＲ→Ｎ→Ｄ、Ｄ→Ｎ→Ｄのように走行レンジから中立レンジを経て再び走行レンジへ切り替える場合がある。これをガレージシフトと呼ぶ。

特許文献１には、ガレージシフト時におけるショックを回避する技術が開示されている。すなわち、シフトレバーをＤ→Ｎ→Ｄに素早く切り替えた場合に、Ｎレンジでの入力回転数が目標回転数以上に復帰するまでの間、係合要素への油圧供給を遅延させ、シフトレバーがＤレンジに切り替わっても、係合要素には油圧を供給せずに待機させる。これによって、次に係合要素に油圧の供給を開始した時に入力回転数が０ｒｐｍまで急降下せず、ショックを改善するものである。
この場合は、中立レンジを間にして同一走行レンジ間で切り替える場合であるが、例えばＲ→Ｎ→Ｄのように異なる走行レンジ間で切り替えた場合には、Ｎレンジへの切り替え時点でＤレンジで係合する係合要素には油圧が供給されていないため、同期外れ検出が遅れるという問題が発生する。

図１０は車両停止状態でシフトレバーをＲ→Ｎ→Ｄに切り替えた時の係合側係合要素（Ｃ２クラッチ）の油圧、Ｃ２クラッチ制御用電磁弁の指示電流、および速度比（＝タービン回転数／エンジン回転数）の時間変化を示したものである。なお、ここでは電磁弁がＯＮのとき、Ｃ２油圧がドレーンとなるように設定されている。
Ｒレンジにおいては、Ｃ２クラッチとは別の係合要素が締結され、車両が停止しているため、タービン回転数がほぼ０であり、速度比もほぼ０である。
Ｎレンジへ切り替わると、タービンランナと車軸との連結が解放されるので、タービン回転数が上昇し始める。つまり、速度比が増加し始める。
Ｎレンジへの切替後にＤレンジへ切り替えると、Ｃ２クラッチに油圧が供給されて係合を開始するため、タービン回転数は再び低下し始める。図１０において、Ｄレンジへの切り替え直後に指示電流をＯＦＦとしているのは、がた詰めと呼ばれるクラッチへ高い油圧を一時的にかけて無効ストロークを短時間で解消する操作であり、がた詰め後に指示電流を一定Ｐｉに保持しているのは、クラッチ油圧を指示電流の変化に追従させるための初期圧と呼ばれる油圧を保持するためである。

しかし、冷間時のようにＡＴＦ油温が低い状態では、Ｎレンジへの切替時にＲレンジにおける係合要素からの油圧の抜けが遅く、タービン回転数の上昇が遅れるため、Ｄレンジへの切替時（変速指令時）のタービン回転数が低い。そのため、タービン回転数が低い回転数まで低下しないと同期外れを検出できない。ここで、同期外れ検出とは、Ｎレンジ状態から速度比が外れたことを検出することであり、現在の速度比が変速指令時の速度比より所定値αだけ下回った時に同期外れと検出している。したがって、図１０の場合には、時刻ｔ１でＤレンジへの変速指令が出ているので、その時の速度比−αの時点ｔ２で同期外れを検出することになる。

通常は、同期外れの検出が出るまで、Ｃ２クラッチに初期圧Ｐｉを保持するが、同期外れの検出が遅れると、初期圧の保持期間が長くなり、その後に油圧を時間勾配をもって漸増させるスイープ制御Ｐｓへ移行するのが遅れる。なお、初期圧Ｐｉの保持時間が一定時間を越えれば、同期外れを検出しなくても、スイープ制御Ｐｓを開始するのが一般的である。
その結果、Ｄレンジを確立するための変速時間が延びたり、油圧が低い状態でアクセルペダルが踏み込まれると、Ｃ２クラッチにすべりが発生する問題がある。

さらに、Ｄレンジへの切替時におけるタービン回転数が低い場合には、同期外れを検出する前に同期を誤検出してしまう可能性がある。同期検出とは、タービン回転数がＤレンジ状態の同期回転数に収束したことを検出することであり、一般に現在のタービン回転数が変速後の同期回転数（Ｄレンジの回転数）より所定値βだけ高い値以下になった時に同期状態と判定している。同期を検出すれば、Ｃ２クラッチにスイープ時より急速に油圧を供給し、係合終了制御Ｐｅを行う。もし、Ｄレンジへの変速指令時に同期を誤検出してしまうと、図１０に破線で示すように、指示電流は初期圧を保持せずにその上昇勾配を大きくするため、Ｃ２クラッチの油圧は急速に上昇する。そのため、Ｃ２クラッチが急速に係合し、タービン回転数が急速に低下してショックが発生することになる。

上記の問題は、ハイブリッド車のようにアイドルストップ機能を有する車両において、Ｎ→Ｄのようにエンジン始動を伴うシフトレバーの切替が行われた場合にも発生し得る。すなわち、アイドルストップ車の場合、Ｎレンジにおける車両停止時（他の条件を満足する必要がある場合を含む）、エンジンを停止させる。この状態からＤレンジへシフトレバーを切り替えると、エンジンが始動され、Ｃ２クラッチが係合を開始する。この場合も、Ｎレンジ時には速度比が０であり、エンジンの始動により速度比が上昇し、同時にＣ２クラッチの油圧も上昇し始める。ところが、トルクコンバータの引きずりのためタービン回転数がエンジン回転数の上昇に伴って上昇し、Ｃ２クラッチが係合するとともにタービン回転数は降下する。
通常の自動変速機と同様に、Ｄレンジへの切替時（変速指令時）における速度比から所定値αだけ低くなった時点で同期外れを検出する方法では、Ｄレンジへの切替時には速度比は０のままであるから、同期外れを検出できなくなる可能性がある。
特開２００１−２３５０２０号公報

そこで、本発明の目的は、シフトレバーを走行レンジから中立レンジを経て別の走行レンジへ素早く切り替えたときの変速の遅れを解消できる車両用自動変速機の制御方法を提供することにある。
他の目的は、アイドルストップ車において、中立レンジ又は駐車レンジから走行レンジへ切り替えたときの変速の遅れを解消できる車両用自動変速機の制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、シフトレバーを第１の走行レンジから中立レンジを経て第２の走行レンジへ切り替えたとき、第２の走行レンジで第１の走行レンジとは異なる係合要素を係合させるようにした車両用自動変速機において、車両停止状態で、上記シフトレバーが中立レンジから第２の走行レンジへ切り替えられたことを検出する工程と、上記中立レンジから第２の走行レンジへ切り替えられた後の入力回転数または入力回転数とエンジン回転数との速度比を検出する工程と、上記検出された入力回転数または速度比が第２の走行レンジへの切替後の最大値となったことを検出する工程と、上記入力回転数または速度比が上記最大値より所定値αだけ低い値以下になった時、中立レンジからの同期外れを検出する工程と、を有することを特徴とする車両用自動変速機の制御方法を提供する。

請求項３に係る発明は、シフトレバーを中立レンジ又は駐車レンジから走行レンジへ切替操作することにより、所定の係合要素を係合させる自動変速機を備えるとともに、エンジンを始動させるアイドルストップ機能を備えた車両において、車両停止状態で、上記シフトレバーが中立レンジ又は駐車レンジから走行レンジへ切り替えられたことを検出する工程と、上記中立レンジ又は駐車レンジから走行レンジへ切り替えられた後の入力回転数または入力回転数とエンジン回転数との速度比を検出する工程と、上記検出された入力回転数または速度比が走行レンジへの切替後の最大値となったことを検出する工程と、上記入力回転数または速度比が上記最大値より所定値αだけ低い値以下になった時、中立レンジ又は駐車レンジからの同期外れを検出する工程と、を有することを特徴とする車両用自動変速機の制御方法を提供する。

請求項１において、例えばシフトレバーをＲ→Ｎ→Ｄに切り替えた場合を想定すると、Ｒレンジ時には、Ｄレンジ時とは異なる係合要素によって自動変速機の入力軸（例えばタービン軸）と出力軸（例えば車軸）とが連結されているため、速度比は０であるが、Ｎレンジへの切り替えによって、入力軸と出力軸との連結が解放されるので、入力回転数（例えばタービン回転数）は上昇し始める。しかし、Ｎレンジ期間が短く、かつ冷間時には、入力回転数の上昇が遅れるため、Ｄレンジへの切替時（変速指令時）の入力回転数が低い。Ｄレンジに切り替わった後も入力回転数はしばらくの間上昇し、係合要素の油圧が増大するのに伴い降下し始める。
本発明では、Ｄレンジへの切替時における速度比を基準にして同期外れ検出を行うのではなく、変速指令後の速度比の最大値を基準にして同期外れを検出している。そのため、入力回転数が最大値を越えた後、少し降下すれば、速やかに同期外れを検出できる。同期外れ検出により係合要素の油圧を上昇させれば、Ｄレンジを確立するための変速時間を短縮できる。また、Ｄレンジへの切替後にアクセルペダルが踏み込まれた場合でも、油圧が上昇しているので、係合要素にすべりが発生するのを抑制できる。
Ｄレンジへの切替時における速度比が低すぎると、最悪の場合には、同期外れを検出できないという事態も発生するが、タービン回転数が上昇から下降へ転じると、直ちに同期外れを検出できるので、上記の事態を解消できる。

上記説明では速度比（＝入力回転数／エンジン回転数）を用いて同期外れを検出したが、入力回転数を用いて同期外れを検出してもよい。但し、入力回転数で同期外れを検出する場合には、アイドルアップなどによってエンジン回転数が変化した場合には、入力回転数も変化してしまうため、同期外れ検出の精度が低下する。これに対し、速度比によって同期外れを検出すれば、エンジン回転数の変化に対応できるので、同期外れを精度よく検出できる。
また、上記の例ではＲ→Ｎ→Ｄに切り替えた場合を想定したが、Ｄ→Ｎ→Ｒに切り替えた場合も同様である。

請求項２のように、同期外れの検出工程の後で、入力回転数または速度比と第２の走行レンジへの変速終了時における同期回転数または同期速度比との差の絶対値が所定値β以下になった状態が所定時間以上継続した時、第２の走行レンジへの同期を検出する工程を有するのがよい。
従来では同期外れ検出と同期検出とが任意の順序で実施可能であったため、Ｄレンジへの切替時における入力回転数が低すぎる場合、同期外れを検出せずに、同期を誤検出してしまうことがある。その場合には、クラッチ油圧が急上昇してショックが発生する可能性がある。
そこで、請求項２では、同期外れを検出した後でないと、同期検出を行わないようにすることで、急激な油圧上昇を抑制し、円滑な変速を行うことができるようにしている。
また、次式の同期条件を所定時間以上継続的に満足した場合のみ、同期と判定するので、係合要素の急係合によるショックを回避できる。
｜入力回転数−同期回転数｜≦β
なお、入力回転数だけでなく、速度比によって同期を検出することもできる。

請求項３は、アイドルストップ機能を備えた車両において、同期外れ検出が遅れる問題を解消するものである。
ハイブリッド車のようにアイドルストップ機能を備えた車両の場合、Ｎレンジで所定の条件を満足すれば、エンジンを停止させる。ＮレンジからＤレンジへシフトレバーを切り替えると、エンジンが始動され、係合要素が係合を開始する。Ｎレンジ時には速度比は０であるが、Ｄレンジへの切り替えに伴うエンジン始動によって、トルクコンバータの引きずりによりタービン回転数も一旦上昇し、係合要素の係合によりタービン回転数は低下する。このようにアイドルストップ車では、トルクコンバータの引きずりによりタービン回転数が一旦上昇した後低下するので、冷間時だけでなく温間時にも、同期外れ検出が遅れる現象が発生する。
そこで、本発明では、速度比が最大値となった後、最大値から所定値αだけ低くなった時点で同期外れを検出している。そのため、入力回転数がどのような変化をしても、速やかに同期外れを検出でき、Ｄレンジへ移行できる。
この場合も、速度比だけでなく、入力回転数を用いて同期外れを検出してもよい。
なお、Ｎ→Ｄに切り替えた場合に限らず、Ｎ→Ｒ、Ｐ→Ｒへ切り替えた場合も同様である。

本発明の制御方法は、電磁弁を用いた電子制御式自動変速機に適用される。電磁弁としては、リニアソレノイド弁やデューティ制御弁などが用いられる。本発明では、Ｒ→Ｎ→ＤやＤ→Ｎ→Ｒの切り替わり時のタービン回転数、エンジン回転数を電気的に検出し、この速度比に応じて電磁弁を電子制御することで、係合要素への油圧供給を自在に制御することができる。つまり、既存の電子制御式自動変速機における係合要素の制御プログラムを一部変更するのみで、本発明を実施することができる。

以上のように、請求項１に記載の発明によれば、車両停止状態でシフトレバーを走行レンジから中立レンジを経て別の走行レンジへ切り替えた場合の同期外れ検出を、変速指令時の入力回転数または速度比ではなく、変速指令後の最大値を基準にしたので、同期外れ検出の遅れを防止でき、変速時間を短縮できる。また、低い油圧で保持してしまうことがないので、アクセル踏み込み等による係合要素のすべりを防止できる。

請求項３に記載の発明によれば、アイドルストップ機能を備えた車両において、中立レンジ又は駐車レンジから走行レンジへの切替時におけるエンジン始動に伴う同期外れ検出を、変速指令時の入力回転数または速度比ではなく、変速指令後の最大値を基準にしたので、同期外れ検出の遅れを防止でき、変速時間を短縮できる。また、低い油圧で保持してしまうことがないので、アクセル踏み込み等による係合要素のすべりを防止できる。

以下に、本発明の実施の形態を、実施例を参照して説明する。

図１は本発明にかかる車両用自動変速機を搭載した車両のシステムを示す。
エンジン１の出力は自動変速機２のトルクコンバータ３を経て変速機構４に伝達され、さらに変速機構４は出力軸５を介して車輪（図示せず）に連結されている。自動変速機２に内蔵された油圧制御装置６は複数の電磁弁（ここでは第１〜第３電磁弁２４〜２６）を備えており、これら電磁弁２４〜２６をＡＴ制御用コントローラ２１で制御することにより、変速機構４に内蔵されている各種係合要素の油圧を走行状態に応じた各種の信号に応じて制御している。ここでは、ＡＴ制御用コントローラ２１にエンジン回転数、シフトポジション，入力回転数（タービン回転数），車速，スロットル開度（アクセル開度），ＡＴＦ油温などの信号が入力されている。

図２は変速機構４の一例を示す。
変速機構４は、トルクコンバータ３を介してエンジン動力が伝達される入力軸１０、係合要素である３個のクラッチＣ１〜Ｃ３および２個のブレーキＢ１，Ｂ２、ワンウエイクラッチＦ、ラビニヨウ型遊星歯車機構１１、差動装置１４などを備えている。
遊星歯車機構１１のフォワードサンギヤ１１ａはＣ１クラッチを介して入力軸１０と連結されており、フォワードサンギヤ１１ａはＢ１ブレーキを介して変速機ケース１６とも連結されている。リヤサンギヤ１１ｂはＣ２クラッチを介して入力軸１０と連結されている。キャリヤ１１ｃはセンターシャフト１５およびＣ３クラッチを介して入力軸１０と連結されている。また、キャリヤ１１ｃはＢ２ブレーキとキャリヤ１１ｃの正転（エンジン回転方向）のみを許容するワンウェイクラッチＦとを介して変速機ケース１６に連結されている。キャリヤ１１ｃは２種類のピニオンギヤ１１ｄ，１１ｅを支持しており、フォワードサンギヤ１１ａは軸長の長いロングピニオン１１ｄと噛み合い、リヤサンギヤ１１ｂは軸長の短いショートピニオン１１ｅを介してロングピニオン１１ｄと噛み合っている。ロングピニオン１１ｄのみと噛み合うリングギヤ１１ｆは出力ギヤ１２に結合されている。出力ギヤ１２は中間軸１３を介して差動装置１４と接続されている。

変速機構４は、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３、ブレーキＢ１，Ｂ２およびワンウェイクラッチＦの作動によって図３のように前進４段、後退１段の変速段を実現している。図３において、●は油圧の作用状態を示している。なお、Ｂ２ブレーキは後退時とＬレンジの第１速時に係合する。また、図３には第１〜第３電磁弁２４〜２６の作動状態も示されている。○は通電状態、×は非通電状態、△は一時的な通電状態を示す。なお、この作動表は定常状態の作動を示している。
Ｄレンジの１速段で係合されるＣ２クラッチがＤレンジにおける係合用係合要素であり、Ｒレンジで係合されるＢ２ブレーキがＲレンジにおける係合用係合要素となる。

第１電磁弁２４はＢ１ブレーキ制御用であり、第２電磁弁２５はＣ２クラッチ制御用であり、第３電磁弁２６はＣ３クラッチ制御用とＢ２ブレーキ制御用とを兼ねている。第１〜第３電磁弁２４〜２６は微妙な油圧制御を行なうため、リニアソレノイド弁またはデューティソレノイド弁が用いられる。
なお、油圧制御装置６には、変速制御用の３個の電磁弁２４〜２６の他に、トルクコンバータ３のロックアップ制御用やライン圧制御用などの別の電磁弁を設けてもよい。

次に、本発明にかかる制御方法の一例を図４にしたがって説明する。図４は、車両停止状態でシフトレバーをＲ→Ｎ→Ｄへ切り替えた場合の第２電磁弁２４の指示電流、Ｃ２クラッチ油圧、速度比（＝タービン回転数／エンジン回転数）、および同期外れ検出信号の各時間変化を示したものである。なお、図４では速度比を表したが、エンジン回転数が一定であれば、タービン回転数は速度比と同じ挙動になる。
Ｒレンジにおいては、Ｃ１クラッチとＢ２ブレーキとが締結され、入力軸１０と出力軸５とが連結されているため、車両が停止しておればタービン回転数はほぼ０であり、速度比もほぼ０である。
時刻ｔ５でＮレンジへ切り替わると、Ｃ１クラッチとＢ２ブレーキが解放され、入力軸１０と出力軸５との連結が解除されるので、タービン回転数は上昇し始める。つまり、速度比が増加し始める。
次に、時刻ｔ６でＮレンジからＤレンジへ切り替えると、切替初期にがた詰めを行い、その後、時刻ｔ７で初期圧Ｐｉを保持する。初期圧によってＣ２クラッチが係合を開始するため、タービン回転数は再び低下し始める。ところが、Ｎレンジ期間が短く、かつ冷間時のようにＡＴＦ油温が低い状態では、Ｎレンジへの切替時のタービン回転数の上昇が遅れるため、Ｄレンジへの切替時（時刻ｔ６）のタービン回転数が低い。
そこで本発明では、Ｄレンジへの切替後（変速指令後）、次式のように現在の速度比が最大値を過ぎて所定値（＝最大値−α）以下になった時点で、同期外れであると判定している。図４では、時刻ｔ８で同期外れを検出することになる。
現在の速度比≦最大値−α
時刻ｔ８からＣ２クラッチの油圧を初期圧から漸増させる制御（スイープ制御Ｐｓ）へ移行できる。そのため、従来方法（図１０参照）に比べてＤレンジを確立するための変速時間を短縮できる。また、Ｄレンジへの切り替え後にアクセルペダルが踏み込まれた場合でも、油圧が上昇しているので、Ｃ２クラッチにすべりが発生するのを抑制できる。
また、Ｄレンジへの切替時における速度比が非常に低い場合でも、タービン回転数が上昇から下降へ転じると、直ちに同期外れを検出できるので、同期外れを検出できないといった事態を解消できる。

タービン回転数が低下し、やがてＤレンジにおける同期回転数近傍に収束した時（時刻ｔ９）、Ｄレンジへの同期検出を行う。同期検出によって、指示電流はスイープ制御時よりも勾配が急な係合制御Ｐｅになり、Ｃ２クラッチの油圧上昇勾配をさらに大きくする。そのため、Ｃ２クラッチは急速に係合し、時刻ｔ１０で係合完了（変速終了）となる。
ここでは、同期検出条件として、次式のようにタービン回転数と同期回転数との差の絶対値を所定値βと比較した。同期回転数とは、出力軸回転数×変速後のギヤ比で与えられる。
｜タービン回転数−同期回転数｜≦β
さらに、同期検出条件として、既に上記の同期外れが検出されたこと、同期条件の成立が所定時間持続していること、などの条件を加えても良い。
このような同期検出条件を設定することで、Ｄレンジへの切替時のタービン回転数が低くても、同期を誤検出する問題を解消できる。

同期検出条件は、上記に限るものではなく、例えば次のようにタービン回転数と同期回転数との差がβ以下にかった場合に同期状態と判定してもよい。
タービン回転数≦同期回転数＋β
ただし、この場合は１回でもタービン回転数が同期回転数＋β以下になれば、同期と判定するため、その後でタービン回転数が同期回転数＋βより高くなってもキャンセルできず、急激なクラッチの係合によるショックが発生する場合がある。これに対し、上記実施例のように、タービン回転数と同期回転数との差の絶対値が所定値β以下であって、その条件が所定時間以上継続した場合に同期と判定すれば、タービン回転数の変化によるショックの発生を防止できる。
なお、タービン回転数に代えて次のように速度比を用いて同期検出してもよい。
｜速度比−同期速度比｜≦β
この場合の同期速度比とは、同期回転数とエンジン回転数との比で与えられる。

上記実施例では、Ｒ→Ｎ→Ｄに切り替えた場合について説明したが、Ｄ→Ｎ→Ｒにも同様に本発明を適用できる。Ｒレンジで締結されるのはＣ１クラッチとＢ２ブレーキであるが、Ｃ１クラッチにはＲレンジへの切替と同時に最大油圧が供給されるのに対し、Ｂ２ブレーキにはＣ１クラッチ油圧に遅れて緩やかに油圧が供給される。本発明では、Ｂ２ブーキの油圧制御に本発明方法を適用することで、ショックの軽減と変速時間の短縮を実現できる。

図５はガレージシフト時、つまり車両停止状態でシフトレバーをＲ→Ｎ→ＤまたはＤ→Ｎ→Ｒへ切り替えた時の同期外れ検出処理の一例を示す。
制御がスタートすると、Ｒ→Ｎ→ＤまたはＤ→Ｎ→Ｒへの変速指令が出たかどうかを判定する（ステップＳ１）。変速指令が出た場合には、同期外れ検出フラグをリセットし（ステップＳ２）、最大速度比に変速指令時の速度比を代入する（ステップＳ３）。変速指令が出ていない場合、および変速指令時であってステップＳ３を経過した場合には、現在の速度比と最大速度比とを比較する（ステップＳ４）。現在の速度比＞最大速度比の場合は、速度比が現在も上昇し続けていることを意味するので、最大速度比に現在の速度比を代入し、最大速度比を更新する（ステップＳ５）。現在の速度比≦最大速度比であれば、速度比が降下していることを意味するので、現在の速度比と最大速度比−αとを比較する（ステップＳ６）。
現在の速度比≦最大速度比−αであれば、同期外れ条件が成立したことを意味するので、続いて同期外れ条件成立が所定時間経過したかどうかを判定する（ステップＳ７）。同期外れ条件成立が所定時間以上経過した場合には、同期外れ状態であることが確実になったと判断し、同期外れ検出フラグをセットし（ステップＳ８）、処理を終了する。一方、同期外れ条件が所定時間未満しか成立できなかった場合には、同期外れ検出フラグをセットせずに終了する。なお、この同期外れ条件の時間判定Ｓ７は必要に応じて実施される。
上記同期外れ検出フラグのセットにより、係合要素の油圧制御を、初期圧保持からスイープ制御へ移行させる。

図６はガレージシフト時、つまり車両停止状態でシフトレバーをＲ→Ｎ→ＤまたはＤ→Ｎ→Ｒへ切り替えた時の同期検出処理の一例を示す。
制御がスタートすると、まず同期外れ検出フラグがセットされているか、つまり同期外れを検出したかどうかを判定する（ステップＳ１０）。同期外れを検出した場合には、同期回転数を演算する（ステップＳ１１）。同期回転数は、出力軸回転数×変速後のギヤ比によって求めることができる。次に、タービン回転数と同期回転数との差の絶対値を所定値βと比較する（ステップＳ１２）。もし、｜タービン回転数−同期回転数｜≦βであれば、同期条件が成立したことを意味するので、同期条件成立が所定時間経過したかどうか、つまり同期条件の成立が所定時間以上継続しているがどうかを判定する（ステップＳ１３）。もし、同期条件の成立が所定時間以上継続している場合には、同期状態であることが確実になったことを意味するので、同期検出フラグをセットする（ステップＳ１４）。一方、同期条件の成立が所定時間以上継続していない場合には、同期検出フラグをセットせずに終了する。そのため、一旦同期条件を満足した後、その条件から外れた場合には同期検出としないので、クラッチの急係合によるショックを回避できる。
また、ステップＳ１２において、同期条件の不成立が所定時間経過した場合（ステップＳ１５）や、ステップＳ１で同期外れを検出していない場合は、同期検出フラグをリセットする（ステップＳ１６）。

図７は本発明におけるアイドルストップ機能を有する車両の一例であるハイブリッド自動車のシステム構成を示す。
エンジン１の出力軸と自動変速機２の入力軸との間にモータジェネレータ７が設けられ、自動変速機２の出力軸５は駆動輪（図示せず）と接続されている。この自動変速機２は、図２と同様の構成を有するものであり、その作動は図３に示す通りであるため、重複説明を省略する。

エンジン１はエンジン制御用コントローラ２０によって制御され、自動変速機２はＡＴ制御用コントローラ２１によって制御され、モータジェネレータ７はモータ制御用コントローラ２２によって制御される。各コントローラ２０，２１，２２にはそれぞれ各種センサから信号が入力され、かつ相互に通信用バス２３で接続されている。入力信号には、車速信号、スロットル開度（アクセル開度）信号、シフト位置信号、エアコン信号、イグニッション信号、アイドル信号、エンジン水温信号、吸入空気量信号、エンジン回転数信号、タービン回転数信号、スタート信号、ブレーキ信号、バッテリ容量などがある。

エンジン制御用コントローラ２０は、走行状態から車両が停止した際に、エンジン１を自動停止させ、停車中の無駄な燃料消費や排出ガスの発生を抑える自動アイドルストップ制御（自動停止始動制御）を実施する。
エンジン１の自動停止を許可する条件としては、シフト位置がＰであること、シフト位置がＮまたはＤ位置でかつブレーキがＯＮであることなどがある。ただし、エンジン水温が低いとき、後述するバッテリ８の容量が少ないとき、電気負荷が大きいとき、アクセルペダルが踏まれているときなどの場合には、自動停止を許可しない。
一方、エンジン１の再始動条件（自動停止解除条件）としては、ブレーキがＯＦＦになったこと、シフト位置をＲまたはＬ位置にシフトしたこと、アクセルペダルを踏んだこと、車速信号の入力があったことなどがある。

モータ制御用コントローラ２２にはバッテリ８が接続され、適時モータジェネレータ７を駆動すると同時に、モータジェネレータ７の回生エネルギーをバッテリ８に蓄えるようになっている。
図７において、エンジン１の自動停止中も自動変速機２の油圧制御装置４の油圧を保持できるように、電動オイルポンプ９が設けられている。このオイルポンプ９はバッテリ８によって駆動される。

図８は、上記アイドルストップ車において、シフトレバーをＮ→Ｄへ切り替えた場合の同期外れ検出および同期検出の方法に関するものである。
時刻ｔ１１でシフトレバーをＮレンジからＤレンジへを切り替えると、エンジンが始動され、エンジン回転数が上昇するとともに、トルクコンバータの引きずりによりタービン回転数が遅れて上昇する。Ｎレンジ時にはエンジンが停止しているので、速度比は０であるが、Ｄレンジへの切り替えに伴うエンジン始動によってタービン回転数も上昇するので、速度比は上昇する。なお、図８には図示していないが、係合要素（Ｃ２クラッチ）の指示電流および油圧は図４と同様である。
速度比（＝タービン回転数／エンジン回転数）は、やがて最大値となり、Ｃ２クラッチの係合が進むに従い、速度比は低下しはじめる。最大値からαだけ低い値以下になると（時刻ｔ１２）、同期外れ検出を行い、Ｃ２クラッチの油圧制御は初期圧Ｐｉの保持からスイープ制御Ｐｓへ移行する。
さらにタービン回転数が低下し、タービン回転数と同期回転数との差の絶対値がβ以下になると（時刻ｔ１３）、同期検出を行い、Ｃ２クラッチの係合制御Ｐｅを実施する。なお、同期検出に際し、図６と同様に既に同期外れ検出が実施されたこと、タービン回転数と同期回転数との差の絶対値がβ以下の条件が所定時間以上継続していること、などの条件を加味してもよい。
このように、速度比が最大値となった後、最大値から所定値αだけ低くなった時点で同期外れを検出しているため、Ｄレンジへの切替時（変速指令時）におけるタービン回転数が低くても、同期外れを確実に検出できる。また、同期検出を同期外れ検出の後に必ず実施できるので、同期の誤検出を防止できる。
なお、Ｎ→Ｄに切り替えた場合に限らず、Ｐ→Ｒ、Ｎ→Ｒに切り替えた場合も同様である。

図９は、上記アイドルストップ車におけるガレージシフト時、つまり車両停止状態でシフトレバーをＰ→Ｒ、Ｎ→Ｄ、またはＮ→Ｒへ切り替えた時の同期外れ検出処理の一例を示す。
図９において、破線で囲まれた部分がアイドルストップ車特有の制御であり、その他の部分は図５と同様であるため、図５と同一ステップには同一符号を付して重複説明を省略する。
制御がスタートすると、まずエンジン停止条件が成立しているか否かを判定し（ステップＳ２０）、成立していない場合には、通常のガレージシフトと同様にＲ→Ｎ→ＤまたはＤ→Ｎ→Ｄの変速指令が出ているかどうかを判定する（ステップＳ１）。エンジン停止条件が成立している場合には、エンジンを停止し（ステップＳ２１）、続いて現在のシフト位置がＰまたはＮレンジであるかどうかを判定する（ステップＳ２２）。Ｄレンジでもエンジンが停止することがあるので、このような場合を排除するためである。ＰまたはＮレンジである場合には、エンジン始動条件が成立したか否かを判定し（ステップＳ２３）、成立していない場合には、ステップＳ２１，Ｓ２２を繰り返す。エンジン始動条件が成立した場合には、エンジンを始動し（ステップＳ２４）、エンジン始動時のシフト切替がＰ→Ｒ、Ｎ→Ｄ、Ｎ→Ｒのいずれかであれば（ステップＳ２５）、同期外れ検出フラグをリセットするステップＳ２へ移行する。一方、上記のシフト切替がない場合には、終了する。

本発明は上記実施例に限定されるものではない。
上記実施例では、３個のクラッチＣ１〜Ｃ３と２個のブレーキＢ１，Ｂ２を有する自動変速機について説明したが、これに限るものではなく、これと異なる係合要素を持つ自動変速機に適用可能である。
上記実施例では、同期外れ検出を速度比で行い、同期検出を入力回転数（タービン回転数）で行ったが、両方の検出を速度比で実施してもよいし、入力回転数で実施してもよい。
第１実施例では、変速指令後の速度比の最大値を基準にして同期外れを検出する方法を、Ｒ→Ｎ→ＤまたはＤ→Ｎ→Ｒのガレージシフトに適用したが、ガレージシフト時だけでなく、一般走行時における変速にもこの同期外れ検出方法を適用することできる。その場合は、図５におけるステップＳ１として変速指令が出たかどうかを判定すればよい。
また、第１実施例の制御方法は、ＡＴ油温を検出し、冷間時（低油温時）のみ実施してもよいし、油温に関係なく実施してもよい。

本発明における車両用自動変速機を搭載したシステム図である。 図１の自動変速機の変速機構のスケルトン図である。 図２に示す変速機構の各係合要素および電磁弁の作動表である。 本発明のガレージシフト時における電磁弁の指示電流、係合要素の油圧、速度比、同期外れ検出信号および同期検出信号の各時間変化図である。 本発明にかかる同期外れ検出処理の一例のフローチャート図である。 同期検出処理の一例のフローチャート図である。 アイドルストップ機能を備えたハイブリッド車におけるシステム図である。 アイドルストップ車のガレージシフト（Ｎ→Ｄ）時におけるエンジン回転数、タービン回転数、速度比、同期外れ検出信号および同期検出信号の各時間変化図である。 図８に示すガレージシフト時におけるエンジン回転数、タービン回転数、速度比、同期外れ検出信号および同期検出信号の各時間変化図である。 従来のガレージシフト時における電磁弁の指示電流、係合要素の油圧、速度比、同期外れ検出信号および同期検出信号の各時間変化図である。

符号の説明

１ エンジン
２ 自動変速機
３ トルクコンバータ
４ 変速機構
６ 油圧制御装置
Ｃ２ クラッチ（係合要素）
２１ ＡＴ制御用コントローラ
２５ Ｃ２クラッチ制御用電磁弁

Claims (3)

1. シフトレバーを第１の走行レンジから中立レンジを経て第２の走行レンジへ切り替えたとき、第２の走行レンジで第１の走行レンジとは異なる係合要素を係合させるようにした車両用自動変速機において、
   車両停止状態で、上記シフトレバーが中立レンジから第２の走行レンジへ切り替えられたことを検出する工程と、
   上記中立レンジから第２の走行レンジへ切り替えられた後の入力回転数または入力回転数とエンジン回転数との速度比を検出する工程と、
   上記検出された入力回転数または速度比が第２の走行レンジへの切替後の最大値となったことを検出する工程と、
   上記入力回転数または速度比が上記最大値より所定値αだけ低い値以下になった時、中立レンジからの同期外れを検出する工程と、を有することを特徴とする車両用自動変速機の制御方法。
2. 上記同期外れの検出工程の後で、上記入力回転数または速度比と第２の走行レンジへの変速終了時における同期回転数または同期速度比との差の絶対値が所定値β以下になった状態が所定時間以上継続した時、第２の走行レンジへの同期を検出する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の制御方法。
3. シフトレバーを中立レンジ又は駐車レンジから走行レンジへ切替操作することにより、所定の係合要素を係合させる自動変速機を備えるとともに、エンジンを始動させるアイドルストップ機能を備えた車両において、
   車両停止状態で、上記シフトレバーが中立レンジ又は駐車レンジから走行レンジへ切り替えられたことを検出する工程と、
   上記中立レンジ又は駐車レンジから走行レンジへ切り替えられた後の入力回転数または入力回転数とエンジン回転数との速度比を検出する工程と、
   上記検出された入力回転数または速度比が走行レンジへの切替後の最大値となったことを検出する工程と、
   上記入力回転数または速度比が上記最大値より所定値αだけ低い値以下になった時、中立レンジ又は駐車レンジからの同期外れを検出する工程と、を有することを特徴とする車両用自動変速機の制御方法。

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