JP2009008196A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動変速機の係合側の摩擦係合要素が係合し始める位置までピストンを移動させるように該摩擦係合要素に作動油を充填するプリチャージ制御を精度良く実行する。
【解決手段】作動油の温度が所定値以下の場合には、ブレーキＢ２（係合側の摩擦係合要素）の油圧指令値を所定のプリチャージ油圧に設定してプリチャージ制御を開始した後、ブレーキＢ２の油圧回路内の油圧が所定圧力まで上昇してブレーキＢ２用の油圧スイッチの出力信号がオフからオンに切り換わった時点ｔ1 で、ブレーキＢ２のプリチャージ制御の開始からブレーキＢ２の油圧回路内の油圧が所定圧力に上昇するまでの経過時間を圧力上昇時間Ｔa として求め、この圧力上昇時間Ｔa （ブレーキＢ２の油圧回路内の作動油の流動性等を反映した情報）に応じてブレーキＢ２のプリチャージ制御の実行時間Ｔb を算出して、ブレーキＢ２のプリチャージ制御の終了タイミングを設定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、摩擦係合要素のピストンに作用させる油圧を制御して変速機構の変速段を切り換える自動変速機の制御装置に関する発明である。

自動車用の自動変速機は、エンジンの駆動力をトルクコンバータを介して変速機構の入力軸に伝達し、この変速機構で変速して出力軸に伝達し、駆動輪を回転駆動するようにしている。一般に、変速機構は、入力軸と出力軸との間に複数の歯車を配列して、入力軸と出力軸との間に変速比の異なる複数の動力伝達経路を構成し、各動力伝達経路中にクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素を設けて、変速要求に応じて各摩擦係合要素のピストンに作用させる油圧を個別に制御することで、各摩擦係合要素の係合と解放を選択的に切り換えて、入出力軸間の動力伝達経路を切り換えて変速段（ギヤ比）を切り換えるようにしている。

このような自動変速機の変速制御おいては、特許文献１（特公平５−５９２９４号公報）に記載されているように、変速制御の際に、係合状態に切り換える係合側クラッチへの供給制御油量を最大にするプリチャージ制御（急速充填制御）を行うことで、係合側クラッチのピストンがクラッチプレートを押圧して係合側クラッチが係合し始める位置（無効ストロークの終了位置）までピストンを短時間で移動させるようにしたものがある。その際、係合側クラッチに供給される油圧が所定油圧以上になったことを油圧スイッチで検出したときに、係合側クラッチのピストンが無効ストロークの終了位置まで移動したと判断して、プリチャージ制御を終了するようにしている。

ところで、冷間始動直後や暖機中のように、作動油の温度が低くて作動油の粘性が比較的高いときには、作動油の流動性が低下するため、係合側クラッチに供給される油圧が所定油圧以上になったことを油圧スイッチで検出しても、その油圧検出位置から係合側クラッチのピストンまでの間で発生する作動油の流動抵抗によってピストン室に供給される作動油の流量（ピストンに作用する油圧）が低下して、ピストンが無効ストロークの終了位置まで移動できない可能性がある。

この対策として、自動変速機の油圧制御回路に油温センサを設け、この油温センサで検出した油温（作動油の温度）に応じてプリチャージ制御の実行時間や指令油圧を設定して、油温が低くなるほどプリチャージ制御の際に係合側の摩擦係合要素に供給する作動油の供給量（いわゆるプリチャージ量）が多くなるようにしたものがある。
特公平５−５９２９４号公報

しかし、冷間始動直後や暖機中は、油圧制御回路や各摩擦係合要素及びそれら結ぶ配管は、それぞれ各部位によって温度が異なるため、油圧制御回路の一か所に設けた油温センサで検出した油温は、実際にプリチャージ制御を行う係合側の摩擦係合要素に供給される作動油の温度と必ずしも一致しない。このため、油圧制御回路に設けた油温センサで検出した油温に応じてプリチャージ制御の実行時間や指令油圧を設定しても、プリチャージ制御の実行時間や指令油圧を適正値に設定することができず、プリチャージ量が不足して変速の応答が遅くなったり、或は、プリチャージ量が過剰となって摩擦係合要素の急激な係合に伴うショックが発生したりする可能性がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、プリチャージ制御の実行時間を適正な時間に設定することができ、プリチャージ制御を精度良く実行することができる自動変速機の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、変速機構に設けられた複数の摩擦係合要素のピストンに作用させる油圧を個別に制御することで各摩擦係合要素の係合と解放を選択的に切り換えて変速機構の変速段を切り換える変速制御手段を備え、変速制御手段は、変速制御の際に係合状態に切り換える係合側の摩擦係合要素のピストンを該係合側の摩擦係合要素が係合し始める位置まで移動させるように油圧指令を出力して該係合側の摩擦係合要素に作動油を充填するプリチャージ制御を実行するようにした自動変速機の制御装置において、少なくとも所定の変速制御の際に係合状態に切り換える係合側の摩擦係合要素の油圧回路に、該油圧回路内の油圧に応じて作動するように設けられた圧力検出手段を備え、変速制御手段は、所定の変速制御の際に係合状態に切り換える係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の際に、該係合側の摩擦係合要素の油圧回路に設けられた圧力検出手段の出力信号に基づいて該係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧が所定圧力まで上昇したことを検出して、該係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の開始から該係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧が所定圧力に上昇するまでの経過時間（以下「圧力上昇時間」という）を求め、該圧力上昇時間に応じて該係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の終了タイミングを設定するようにしたものである。

係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の作動油の状態（温度や流動性等）によって圧力上昇時間（係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の開始から該係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧が所定圧力に上昇するまでの経過時間）が変化するため、圧力上昇時間は、係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の作動油の状態を反映した情報となる。従って、本発明のように、圧力上昇時間に応じて係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の終了タイミングを設定すれば、プリチャージ制御の実行時間を係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の作動油の状態に応じた適正値に設定することができる。これにより、プリチャージ量（プリチャージ制御の際に係合側の摩擦係合要素に供給する作動油の供給量）の過不足の発生を防止することができ、プリチャージ制御を精度良く実行することができる。

この場合、圧力検出手段として、係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧に応じて出力信号が連続的に変化する油圧センサを用いるようにしても良いが、請求項２のように、圧力検出手段として、係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧が所定圧力以上になったときに出力信号が切り換わる油圧スイッチを用いるようにしても良い。このようにすれば、油圧センサよりも安価な油圧スイッチを用いてシステムを構成することができ、低コスト化の要求を満たすことができる。

プリチャージ制御の終了タイミングを設定する際には、請求項３のように、圧力上昇時間が長くなるほど係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の開始から終了までの時間が長くなるように該プリチャージ制御の終了タイミングを設定するようにすると良い。このようにすれば、係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の作動油の流動性が低下して圧力上昇時間が長くなるほど、係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の作動油の流動抵抗によってピストン室に供給される作動油の流量が低下するのに対応して、プリチャージ制御の実行時間を長くして適正なプリチャージ量を確保することができ、プリチャージ制御の実行時間を精度良く適正な時間に設定することができる。

一般に、変速制御は、解放側の摩擦係合要素の解放油圧制御と係合側の摩擦係合要素の係合油圧制御とを組み合わせて行うため、請求項４のように、少なくとも所定の変速制御の際に解放状態に切り換える解放側の摩擦係合要素の油圧回路に、該油圧回路内の油圧に応じて作動するように設けられた圧力検出手段を備え、所定の変速制御の際に係合状態に切り換える係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の際に、解放側の摩擦係合要素の油圧回路に設けられた圧力検出手段の出力信号に基づいて係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の終了タイミングを設定するようにしても良い。

変速制御の際に、解放側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧の挙動は、解放側の摩擦係合要素の油圧回路内の作動油の状態（温度や流動性等）を反映した情報となり、更には係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の作動油の状態を反映した情報となる。従って、解放側の摩擦係合要素の油圧回路に設けられた圧力検出手段の出力信号に基づいて係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の終了タイミングを設定すれば、プリチャージ制御の実行時間を係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の作動油の状態に応じた適正値に設定することができる。これにより、プリチャージ量の過不足の発生を防止することができ、プリチャージ制御を精度良く実行することができる。また、解放側の摩擦係合要素の解放油圧制御が係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御よりも先に開始される場合には、より早い時期に係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の終了タイミングを設定することが可能となる。

具体的には、請求項５のように、係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の際に、解放側の摩擦係合要素の油圧回路に設けられた圧力検出手段の出力信号に基づいて該解放側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧が所定圧力まで降下したことを検出して、該解放側の摩擦係合要素の解放油圧制御の開始から該解放側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧が所定圧力に降下するまでの経過時間（以下「圧力降下時間」という）を求め、該圧力降下時間に応じて係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の終了タイミングを設定するようにすると良い。

圧力降下時間（解放側の摩擦係合要素の解放油圧制御の開始から該解放側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧が所定圧力に達するまでの経過時間）は、係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の作動油の状態を反映した情報となるため、この圧力降下時間に応じて係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の終了タイミングを設定すれば、プリチャージ制御の実行時間を係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の作動油の状態に応じた適正な時間に設定することができる。

この場合、圧力検出手段として、解放側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧に応じて出力信号が変化する油圧センサを用いるようにしても良いが、請求項６のように、圧力検出手段として、解放側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧が所定圧力未満になったときに出力信号が切り換わる油圧スイッチを用いるようにしても良い。このようにすれば、油圧センサよりも安価な油圧スイッチを用いてシステムを構成することができ、低コスト化の要求を満たすことができる。

プリチャージ制御の終了タイミングを設定する際には、請求項７のように、圧力降下時間が長くなるほど係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の開始から終了までの時間が長くなるように該プリチャージ制御の終了タイミングを設定するようにすると良い。このようにすれば、解放側の摩擦係合要素の油圧回路内の作動油の流動性が低下して圧力降下時間が長くなるほど、係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の作動油の流動抵抗によってピストン室に供給される作動油の流量が低下するのに対応して、プリチャージ制御の実行時間を長くして適正なプリチャージ量を確保することができ、プリチャージ制御の実行時間を精度良く適正な時間に設定することができる。

また、請求項８のように、作動油の温度が所定値以下のときに圧力検出手段の出力信号に基づいて係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の終了タイミングを設定する制御を実行するようにすると良い。このようにすれば、作動油の温度が所定値以下で作動油の流動性が低下した状態のときでも、プリチャージ制御の実行時間を係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の作動油の状態に応じた適正な時間に設定して、プリチャージ量の過不足の発生を防止することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図７に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて自動変速機１１の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン１２の出力軸１３には、トルクコンバータ１４の入力軸１５が連結され、このトルクコンバータ１４の出力軸１６に、油圧駆動式の変速歯車機構１７（変速機構）が連結されている。トルクコンバータ１４の内部には、流体継手を構成するポンプインペラ１８とタービンランナ１９が対向して設けられ、ポンプインペラ１８とタービンランナ１９との間には、オイルの流れを整流するステータ２０が設けられている。ポンプインペラ１８は、トルクコンバータ１４の入力軸１５に連結され、タービンランナ１９は、トルクコンバータ１４の出力軸１６に連結されている。

また、トルクコンバータ１４には、入力軸１５側と出力軸１６側との間を係合又は切り離しするためのロックアップクラッチ２１が設けられている。エンジン１２の出力トルクは、トルクコンバータ１４を介して変速歯車機構１７に伝達され、変速歯車機構１７の第１〜第３の遊星歯車機構２２〜２４で変速されて、車両の駆動輪（前輪又は後輪）に伝達されるようになっている。

変速歯車機構１７には、複数の変速段を切り換えるための摩擦係合要素である複数のクラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と複数のブレーキＢ０，Ｂ１，Ｂ２が設けられていると共に、複数のワンウェイクラッチＦ０，Ｆ１が設けられている。図３に示すように、これら各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１，Ｂ２の係合／解放を油圧で切り換えて、動力を伝達する各遊星歯車機構２２〜２４のギヤの組み合わせを切り換えることによって変速比を切り換えるようになっている。

尚、図３は５速自動変速機のクラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２とブレーキＢ０，Ｂ１，Ｂ２の係合の組合せを示すもので、○印はその変速段で係合状態（トルク伝達状態）に保持されるクラッチとブレーキを示し、無印は解放状態を示している。例えば、シフトレバー３０がＮレンジからＤレンジに操作されて変速歯車機構１７をニュートラル状態から１速に切り換える場合には、Ｃ１及びＢ１の係合からＣ１を解放し、新たにＢ２を係合する。Ｄレンジのスロットル踏み込み状態では、車速が上がるにつれて、１速、２速、３速、４速、５速とアップシフトしていく。１速から２速への変速では、Ｂ１及びＢ２の係合から新たにＣ２を係合する。２速から３速への変速では、Ｃ２及びＢ１及びＢ２の係合からＢ２を解放し、新たにＣ１を係合する。３速から４速への変速では、Ｃ１及びＣ２及びＢ１の係合からＢ１を解放し、新たにＣ０を係合する。４速から５速への変速では、Ｃ０及びＣ１及びＣ２の係合からＣ２を解放し、新たにＢ１を係合する。

図１に示すように、変速歯車機構１７には、エンジン動力で駆動される油圧ポンプ（図示せず）が設けられ、作動油（オイル）を貯溜するオイルパン（図示せず）内には、油圧制御回路２５が設けられている。この油圧制御回路２５は、ライン圧制御回路２６、自動変速制御回路２７、ロックアップ制御回路２８、手動切換弁２９等から構成され、オイルパンから油圧ポンプで汲み上げられた作動油がライン圧制御回路２６を介して自動変速制御回路２７とロックアップ制御回路２８に供給される。ライン圧制御回路２６には、油圧ポンプからの油圧を所定のライン圧に制御するライン圧制御用の油圧制御弁（図示せず）が設けられ、自動変速制御回路２７には、変速歯車機構１７の各クラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２と各ブレーキＢ０，Ｂ１，Ｂ２に供給する油圧を制御する複数の変速制御用の油圧制御弁３７〜４１（図２参照）が設けられている。また、ロックアップ制御回路２８には、ロックアップクラッチ２１に供給する油圧を制御するロックアップ制御用の油圧制御弁（図示せず）が設けられている。

また、ライン圧制御回路２６と自動変速制御回路２７との間には、シフトレバー３０の操作に連動して切り換えられる手動切換弁２９が設けられている。シフトレバー３０がニュートラルレンジ（Ｎレンジ）又はパーキングレンジ（Ｐレンジ）に操作されているときには、自動変速制御回路２７の油圧制御弁３７〜４１への通電が停止（ＯＦＦ）された状態になっていても、手動切換弁２９によって変速歯車機構１７に供給する油圧が変速歯車機構１７をニュートラル状態とするように切り換えられる。

一方、エンジン１２には、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ３１が設けられている。また、変速歯車機構１７には、第１の遊星歯車機構２２のサンギヤ２２ａの回転速度を検出する回転速度センサ３２と、遊星歯車機構２２のキャリヤ２２ｂの回転速度を検出する回転速度センサ３３と、変速歯車機構１７の出力軸３４の回転速度を検出する出力軸回転速度センサ３５が設けられている。また、油圧制御回路２５の所定箇所には、作動油の温度を検出する油温センサ５３が設けられている。

図２に示すように、自動変速制御回路２７には、各クラッチＣ０〜Ｃ２毎に、それぞれ供給する油圧を制御する油圧制御弁３７〜３９が設けられていると共に、各ブレーキＢ１，Ｂ２毎に、それぞれ供給する油圧を制御する油圧制御弁４０，４１が設けられている。各油圧制御弁３７〜４１は、ソレノイド３７ａ〜４１ａによって直動バルブ３７ｂ〜４１ｂが開弁方向（又は閉弁方向）に駆動され、ソレノイド３７ａ〜４１ａの通電停止時にはスプリング３７ｃ〜４１ｃによって直動バルブ３７ｂ〜４１ｂが閉弁位置（又は開弁位置）に保持されるようになっている。

また、各クラッチＣ０〜Ｃ２の油圧回路のうちの各クラッチＣ０〜Ｃ２と各油圧制御弁３７〜３９との間には、それぞれ油圧スイッチ４２〜４４（圧力検出手段）が設けられ、各ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧回路のうちの各ブレーキＢ１，Ｂ２と各油圧制御弁４０，４１との間には、それぞれ油圧スイッチ４５，４６（圧力検出手段）が設けられている。各油圧スイッチ４２〜４６は、それぞれ油圧回路内の油圧（クラッチ又はブレーキに供給する油圧）が所定圧力以上になったときに出力信号がオフからオンに切り換わり、油圧回路内の油圧が所定圧力未満になったときに出力信号がオンからオフに切り換わるようになっている。

上述した各種のセンサやスイッチの出力信号は、自動変速機電子制御回路（以下「ＡＴ−ＥＣＵ」と表記する）３６に入力される。このＡＴ−ＥＣＵ３６は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された変速制御用の各プログラムを実行することで、予め設定した変速パターンに従って変速歯車機構１７の変速が行われるように、シフトレバー３０の操作位置や運転条件（スロットル開度、車速等）に応じて発生する変速段切り換え要求（目標変速段の切り換え要求）に応じて自動変速制御回路２７の各油圧制御弁３７〜４１への通電を制御して、変速歯車機構１７の各クラッチＣ０〜Ｃ２と各ブレーキＢ０〜Ｂ２に作用させる油圧を制御することによって、図２に示すように、各クラッチＣ０〜Ｃ２と各ブレーキＢ０〜Ｂ２の係合／解放を切り換えて、動力を伝達する各遊星歯車機構２２〜２４のギヤの組み合わせを切り換えることで、変速歯車機構１７の変速比を切り換える。

図４に示すように、各クラッチＣ０〜Ｃ２と各ブレーキＢ０〜Ｂ２は、ドラム４７に形成されたピストン室４８内に、ピストン４９が移動可能に設けられ、ピストン室４８内に充填された作動油の油圧が上昇してピストン４９が油圧によって係合方向（図４では右方向）に移動することで係合状態となる。その際、ピストン４９が金属板５０を押圧して金属板５０と摩擦板５１との間に摩擦力が発生し始める位置まで移動すると、クラッチ（又はブレーキ）が係合し始める。このクラッチ（又はブレーキ）が係合し始める位置がピストン４９の無効ストロークの終了位置となる。一方、ピストン室４８内の油圧が低下してピストン４９がリターンスプリング５２の付勢力によって解放方向（図４では左方向）に移動することで解放状態となる。

以下、シフトレバー３０がＮレンジからＤレンジに操作されて変速歯車機構１７をニュートラル状態から１速に切り換える際の変速制御について説明する。
変速歯車機構１７をニュートラル状態から１速に切り換える場合には、クラッチＣ１から作動油を排出してクラッチＣ１を係合状態から解放状態に切り換える解放油圧制御を実行すると共に、ブレーキＢ２に作動油を充填してブレーキＢ２を解放状態から係合状態に切り換える係合油圧制御を実行する。

図５に示すように、ブレーキＢ２の係合油圧制御では、目標変速段が１速に切り換えられた時点ｔ0 で、プリチャージ制御（急速充填制御ということもある）を実行する。このブレーキＢ２のプリチャージ制御では、ブレーキＢ２の油圧指令値を所定のプリチャージ油圧に設定してブレーキＢ２に作動油を急速に充填することで、ブレーキＢ２のピストン４９をブレーキＢ２が係合し始める位置（無効ストロークの終了位置）まで短時間で移動させる。

本実施例１では、このブレーキＢ２のプリチャージ制御の際に、作動油の温度が所定値以下の場合（作動油の流動性が低下した状態の場合）には、ブレーキＢ２のプリチャージ制御を開始した後、ブレーキＢ２の油圧回路内の油圧が所定圧力（プリチャージ油圧よりも低い圧力）まで上昇してブレーキＢ２用の油圧スイッチ４６（ブレーキＢ２の油圧回路に設けられた油圧スイッチ）の出力信号がオフからオンに切り換わった時点ｔ1 で、ブレーキＢ２のプリチャージ制御の開始からブレーキＢ２の油圧回路内の油圧が所定圧力に上昇するまでの経過時間を圧力上昇時間Ｔa として求める。

この圧力上昇時間Ｔa に応じてプリチャージ制御残り時間ΔＴを算出し、圧力上昇時間Ｔa にプリチャージ制御残り時間ΔＴを加算してブレーキＢ２のプリチャージ制御の実行時間Ｔb （プリチャージ制御の開始から終了までの時間）を求めて、ブレーキＢ２のプリチャージ制御の終了タイミングｔ2 を設定する。
Ｔb ＝Ｔa ＋ΔＴ

ブレーキＢ２の油圧回路内の作動油の状態（温度や流動性等）によって圧力上昇時間Ｔa （ブレーキＢ２のプリチャージ制御の開始からブレーキＢ２の油圧回路内の油圧が所定圧力に上昇するまでの経過時間）が変化するため、圧力上昇時間Ｔa は、ブレーキＢ２の油圧回路内の作動油の状態を反映した情報となる。従って、圧力上昇時間Ｔa に応じてブレーキＢ２のプリチャージ制御の終了タイミングを設定すれば、プリチャージ制御の実行時間をブレーキＢ２の油圧回路内の作動油の状態に応じた適正な時間に設定することができる。

本実施例１のブレーキＢ２のプリチャージ制御は、ＡＴ−ＥＣＵ３６によって図６のプリチャージ制御ルーチンに従って実行される。以下、図６のプリチャージ制御ルーチンの処理内容を説明する。

図６に示すプリチャージ制御ルーチンは、特許請求の範囲でいう変速制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、油温センサ５３で検出した作動油の温度が所定値（例えば２０℃）以下であるか否かを判定する。尚、油温センサ５３を備えていないシステムの場合には、冷却水温センサで検出した冷却水温、吸気温センサで検出した吸気温、外気温センサで検出した外気温、エンジン始動後の経過時間等のうちの少なくとも１つに基づいて作動油の温度を推定するようにしても良い。

このステップ１０１で、作動油の温度が所定値以下であると判定された場合（つまり作動油の流動性が低下した状態の場合）には、ステップ１０２に進み、プリチャージ制御開始後の経過時間をカウントする経過時間カウンタＴのカウント値を「０」にリセットすると共に、圧力上昇判定フラグＦa を「０」にリセットした後、ステップ１０３に進み、ブレーキＢ２の油圧指令値を所定のプリチャージ油圧に設定してプリチャージ制御を開始する。

この後、ステップ１０４に進み、圧力上昇判定フラグＦa が「１」にセットされているか否かを判定し、まだ圧力上昇判定フラグＦa が「０」であると判定された場合には、ステップ１０５に進み、ブレーキＢ２用の油圧スイッチ４６（ブレーキＢ２の油圧回路に設けられた油圧スイッチ）の出力信号がオンになったか否かを判定する。

このステップ１０５で、まだブレーキＢ２用の油圧スイッチ４６がオフであると判定された場合には、ステップ１１０に進み、経過時間カウンタＴのカウント値を「１」だけカウントアップした後、ステップ１１１で、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）だけ待機した後に、上記ステップ１０３に戻る。

その後、ブレーキＢ２の油圧回路内の油圧が所定圧力まで上昇して、ステップ１０５で、ブレーキＢ２用の油圧スイッチ４６がオンに切り換わったと判定された時点で、ステップ１０６に進み、圧力上昇判定フラグＦa を「１」にセットした後、ステップ１０７に進み、現在の経過時間カウンタＴのカウント値（つまりブレーキＢ２のプリチャージ制御の開始からブレーキＢ２の油圧回路内の油圧が所定圧力に上昇するまでの経過時間）を圧力上昇時間Ｔa として設定する。

この後、ステップ１０８に進み、図７に示すプリチャージ制御残り時間ΔＴのマップを参照して、圧力上昇時間Ｔa に応じたプリチャージ制御残り時間ΔＴを算出し、圧力上昇時間Ｔa にプリチャージ制御残り時間ΔＴを加算してプリチャージ制御の実行時間Ｔb （プリチャージ制御の開始から終了までの時間）を求める。
Ｔb ＝Ｔa ＋ΔＴ

ここで、図７に示すプリチャージ制御残り時間ΔＴのマップは、圧力上昇時間Ｔa が長くなるほどプリチャージ制御残り時間ΔＴが長くなってプリチャージ制御の実行時間Ｔb が長くなるように設定されている。これにより、ブレーキＢ２の油圧回路内の作動油の流動性が低下して圧力上昇時間Ｔa が長くなるほど、ブレーキＢ２の油圧回路内の作動油の流動抵抗によってピストン室４８に供給される作動油の流量が低下するのに対応して、プリチャージ制御の実行時間Ｔb を長くして適正なプリチャージ量（プリチャージ制御の際にブレーキＢ２に供給する作動油の供給量）を確保することができ、プリチャージ制御の実行時間Ｔb を精度良く適正な時間に設定することができる。

尚、上記ステップ１０８では、圧力上昇時間Ｔa に応じたプリチャージ制御残り時間ΔＴをマップにより算出し、圧力上昇時間Ｔa にプリチャージ制御残り時間ΔＴを加算してプリチャージ制御の実行時間Ｔb を求めるようにしたが、圧力上昇時間Ｔa に応じたプリチャージ制御の実行時間Ｔb をマップにより直接算出するようにしても良い。

この後、ステップ１０９に進み、経過時間カウンタＴのカウント値がプリチャージ制御の実行時間Ｔb 以上になったか否かを判定し、経過時間カウンタＴのカウント値がプリチャージ制御の実行時間Ｔb に達していなければ、経過時間カウンタＴのカウント値をカウントアップして所定時間だけ待機した後（ステップ１１０、１１１）、上記ステップ１０３に戻る。

ブレーキＢ２用の油圧スイッチ４６がオンに切り換わって圧力上昇判定フラグＦa を「１」にセットした後は、ステップ１０４で、圧力上昇判定フラグＦa が「１」にセットされていると判定されて、ステップ１０９に進み、経過時間カウンタＴのカウント値がプリチャージ制御の実行時間Ｔb 以上になったか否かを判定し、経過時間カウンタＴのカウント値がプリチャージ制御の実行時間Ｔb に達していなければ、経過時間カウンタＴのカウント値をカウントアップして所定時間だけ待機した後（ステップ１１０、１１１）、上記ステップ１０３に戻る。

その後、ステップ１０９で、経過時間カウンタＴのカウント値がプリチャージ制御の実行時間Ｔb 以上になったと判定された時点で、プリチャージ制御の終了タイミングであると判断して、ステップ１１３に進み、ブレーキＢ２の油圧指令値を所定の待機油圧に設定してプリチャージ制御を終了する。

尚、プリチャージ制御の実行時間Ｔb を算出する処理を省略して、ブレーキＢ２用の油圧スイッチ４６がオンに切り換わった時点（ブレーキＢ２の油圧回路内の油圧が所定圧力まで上昇した時点）からプリチャージ制御残り時間ΔＴが経過した時点で、プリチャージ制御の終了タイミングであると判断するようにしても良い。

一方、上記ステップ１０１で、作動油の温度が所定値よりも高いと判定された場合には、ステップ１１２に進み、通常のプリチャージ制御を実行する。この通常のプリチャージ制御では、ブレーキＢ２の油圧指令値を所定のプリチャージ油圧に設定してプリチャージ制御を開始し、プリチャージ制御開始から予め設定した所定時間が経過した後に、ステップ１１３に進み、ブレーキＢ２の油圧指令値を所定の待機油圧に設定してプリチャージ制御を終了する。

以上説明した本実施例１では、ブレーキＢ２のプリチャージ制御の際に、作動油の温度が所定値以下の場合には、ブレーキＢ２用の油圧スイッチ４６の出力信号に基づいてブレーキＢ２のプリチャージ制御の開始からブレーキＢ２の油圧回路内の油圧が所定圧力に上昇するまでの経過時間を圧力上昇時間Ｔa として求め、この圧力上昇時間Ｔa （ブレーキＢ２の油圧回路内の作動油の状態を反映した情報）に応じてブレーキＢ２のプリチャージ制御の実行時間Ｔb を算出して、ブレーキＢ２のプリチャージ制御の終了タイミングを設定するようにしたので、プリチャージ制御の実行時間Ｔb をブレーキＢ２の油圧回路内の作動油の状態に応じた適正な時間に設定することができる。これにより、作動油の温度が所定値以下で作動油の流動性が低下した状態のときでも、プリチャージ量の過不足の発生を防止することができ、プリチャージ制御を精度良く実行することができる。

また、本実施例１では、ブレーキＢ２の油圧回路内の油圧が所定圧力まで上昇したことを検出する圧力検出手段として、油圧スイッチ４６を用いるようにしたので、油圧に応じて出力信号が変化する油圧センサよりも安価な油圧スイッチ４６を用いてシステムを構成することができ、低コスト化の要求を満たすことができる。

しかしながら、本発明は、油圧スイッチ４６を用いた構成に限定されず、油圧スイッチ４６に代えて油圧センサを用いた構成としても良い。

次に、図８乃至図１０を用いて本発明の実施例２を説明する。
前述したように、変速歯車機構１７をニュートラル状態から１速に切り換える場合には、クラッチＣ１から作動油を排出してクラッチＣ１を係合状態から解放状態に切り換える解放油圧制御を実行すると共に、ブレーキＢ２に作動油を充填してブレーキＢ２を解放状態から係合状態に切り換える係合油圧制御を実行する。

図８に示すように、クラッチＣ１の解放油圧制御では、目標変速段が１速に切り換えられた時点ｔ0 で、クラッチＣ１の油圧指令値を所定の解放油圧（例えば略０）に設定する。一方、ブレーキＢ２の係合油圧制御では、目標変速段が１速に切り換えられた時点ｔ0 で、ブレーキＢ２の油圧指令値を所定のプリチャージ油圧に設定してプリチャージ制御を実行する。

本実施例２では、このブレーキＢ２のプリチャージ制御の際に、作動油の温度が所定値以下の場合（作動油の流動性が低下した状態の場合）には、クラッチＣ１の解放油圧制御及びブレーキＢ２の係合油圧制御（プリチャージ制御）を開始した後、クラッチＣ１の油圧回路内の油圧が所定圧力（例えば解放油圧よりも高い圧力）まで降下してクラッチＣ１用の油圧スイッチ４３（クラッチＣ１の油圧回路に設けられた油圧スイッチ）の出力信号がオンからオフに切り換わった時点ｔ3 で、クラッチＣ１の解放油圧制御の開始からクラッチＣ１の油圧回路内の油圧が所定圧力に降下するまでの経過時間を圧力降下時間Ｔc として求める。

この圧力降下時間Ｔc に応じてプリチャージ制御残り時間ΔＴを算出し、圧力降下時間Ｔc にプリチャージ制御残り時間ΔＴを加算してブレーキＢ２のプリチャージ制御の実行時間Ｔd （プリチャージ制御の開始から終了までの時間）を求めて、ブレーキＢ２のプリチャージ制御の終了タイミングｔ4 を設定する。
Ｔd ＝Ｔc ＋ΔＴ

この場合、圧力降下時間Ｔc （クラッチＣ１の解放油圧制御の開始からクラッチＣ１の油圧回路内の油圧が所定圧力に降下するまでの経過時間）は、クラッチＣ１の油圧回路内の作動油の状態（温度や流動性等）を反映した情報となり、更にはブレーキＢ２の油圧回路内の作動油の状態を反映した情報となる。従って、圧力降下時間Ｔc に応じてブレーキＢ２のプリチャージ制御の終了タイミングを設定することで、プリチャージ制御の実行時間をブレーキＢ２の油圧回路内の作動油の状態に応じた適正な時間に設定することができる。

本実施例２のブレーキＢ２のプリチャージ制御は、ＡＴ−ＥＣＵ３６によって図９のプリチャージ制御ルーチンに従って実行される。

図９に示すプリチャージ制御ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、作動油の温度が所定値以下であるか否かを判定する。このステップ２０１で、作動油の温度が所定値以下であると判定された場合（つまり作動油の流動性が低下した状態の場合）には、ステップ２０２に進み、経過時間カウンタＴのカウント値を「０」にリセットすると共に、圧力降下判定フラグＦb を「０」にリセットした後、ステップ２０３に進み、ブレーキＢ２の油圧指令値を所定のプリチャージ油圧に設定してプリチャージ制御を開始する。この際、図示しない解放油圧制御ルーチンにより、クラッチＣ１の油圧指令値が所定の解放油圧に設定されてクラッチＣ１の解放油圧制御が開始される。

この後、ステップ２０４に進み、圧力降下判定フラグＦb が「１」にセットされているか否かを判定し、まだ圧力降下判定フラグＦb が「０」であると判定された場合には、ステップ２０５に進み、クラッチＣ１用の油圧スイッチ４３（クラッチＣ１の油圧回路に設けられた油圧スイッチ）の出力信号がオフになったか否かを判定する。

このステップ２０５で、まだクラッチＣ１用の油圧スイッチ４３がオンであると判定された場合には、ステップ２１０に進み、経過時間カウンタＴのカウント値を「１」だけカウントアップした後、ステップ２１１で、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）だけ待機した後に、上記ステップ２０３に戻る。

その後、クラッチＣ１の油圧回路内の油圧が所定圧力まで降下して、ステップ２０５で、クラッチＣ１用の油圧スイッチ４３がオフに切り換わったと判定された時点で、ステップ２０６に進み、圧力降下判定フラグＦb を「１」にセットした後、ステップ２０７に進み、現在の経過時間カウンタＴのカウント値（つまりクラッチＣ１の解放油圧制御の開始からクラッチＣ１の油圧回路内の油圧が所定圧力に降下するまでの経過時間）を圧力降下時間Ｔc として設定する。

この後、ステップ２０８に進み、図１０に示すプリチャージ制御残り時間ΔＴのマップを参照して、圧力降下時間Ｔc に応じたプリチャージ制御残り時間ΔＴを算出し、圧力降下時間Ｔc にプリチャージ制御残り時間ΔＴを加算してプリチャージ制御の実行時間Ｔd （プリチャージ制御の開始から終了までの時間）を求める。
Ｔd ＝Ｔc ＋ΔＴ

図１０に示すプリチャージ制御残り時間ΔＴのマップは、圧力降下時間Ｔc が長くなるほどプリチャージ制御残り時間ΔＴが長くなってプリチャージ制御の実行時間Ｔd が長くなるように設定されている。これにより、クラッチＣ１の油圧回路内の作動油の流動性が低下して圧力降下時間Ｔc が長くなるほど、ブレーキＢ２の油圧回路内の作動油の流動抵抗によってピストン室４８に供給される作動油の流量が低下するのに対応して、プリチャージ制御の実行時間Ｔd を長くして適正なプリチャージ量（プリチャージ制御の際にブレーキＢ２に供給する作動油の供給量）を確保することができ、プリチャージ制御の実行時間Ｔd を精度良く適正な時間に設定することができる。

尚、上記ステップ２０８では、圧力降下時間Ｔc に応じたプリチャージ制御残り時間ΔＴをマップにより算出し、圧力降下時間Ｔc にプリチャージ制御残り時間ΔＴを加算してプリチャージ制御の実行時間Ｔd を求めるようにしたが、圧力降下時間Ｔc に応じたプリチャージ制御の実行時間Ｔd をマップにより直接算出するようにしても良い。

この後、ステップ２０９に進み、経過時間カウンタＴのカウント値がプリチャージ制御の実行時間Ｔd 以上になったか否かを判定し、経過時間カウンタＴのカウント値がプリチャージ制御の実行時間Ｔd に達していなければ、経過時間カウンタＴのカウント値をカウントアップして所定時間だけ待機した後（ステップ２１０、２１１）、上記ステップ２０３に戻る。

クラッチＣ１用の油圧スイッチ４３がオフに切り換わって圧力降下判定フラグＦb を「１」にセットした後は、ステップ２０４で、圧力降下判定フラグＦb が「１」にセットされていると判定されて、ステップ２０９に進み、経過時間カウンタＴのカウント値がプリチャージ制御の実行時間Ｔd 以上になったか否かを判定し、経過時間カウンタＴのカウント値がプリチャージ制御の実行時間Ｔd に達していなければ、経過時間カウンタＴのカウント値をカウントアップして所定時間だけ待機した後（ステップ２１０、２１１）、上記ステップ２０３に戻る。

その後、ステップ２０９で、経過時間カウンタＴのカウント値がプリチャージ制御の実行時間Ｔd 以上になったと判定された時点で、プリチャージ制御の終了タイミングであると判断して、ステップ２１３に進み、ブレーキＢ２の油圧指令値を所定の待機油圧に設定してプリチャージ制御を終了する。

尚、プリチャージ制御の実行時間Ｔd を算出する処理を省略して、クラッチＣ１用の油圧スイッチ４３がオフに切り換わった時点（クラッチＣ１の油圧回路内の油圧が所定圧力まで降下した時点）からプリチャージ制御残り時間ΔＴが経過した時点で、プリチャージ制御の終了タイミングであると判断するようにしても良い。

以上説明した本実施例２では、ブレーキＢ２のプリチャージ制御の際に、作動油の温度が所定値以下の場合には、クラッチＣ１用の油圧スイッチ４３の出力信号に基づいてクラッチＣ１の解放油圧制御の開始からクラッチＣ１の油圧回路内の油圧が所定圧力に降下するまでの経過時間を圧力降下時間Ｔc として求め、この圧力降下時間Ｔc （ブレーキＢ２の油圧回路内の作動油の状態を反映した情報）に応じてブレーキＢ２のプリチャージ制御の実行時間Ｔd を算出して、ブレーキＢ２のプリチャージ制御の終了タイミングを設定するようにしたので、プリチャージ制御の実行時間Ｔd をブレーキＢ２の油圧回路内の作動油の状態に応じた適正な時間に設定することができる。これにより、作動油の温度が所定値以下で作動油の流動性が低下した状態のときでも、プリチャージ量の過不足の発生を防止することができ、プリチャージ制御を精度良く実行することができる。また、クラッチＣ１の解放油圧制御がブレーキＢ２のプリチャージ制御よりも先に開始される場合には、より早い時期にブレーキＢ２のプリチャージ制御の終了タイミングを設定することが可能となる。

また、本実施例２では、クラッチＣ１の油圧回路内の油圧が所定圧力まで降下したことを検出する圧力検出手段として、油圧スイッチ４３を用いるようにしたので、油圧に応じて出力信号が変化する油圧センサよりも安価な油圧スイッチ４３を用いてシステムを構成することができ、低コスト化することができる。

しかしながら、本発明は、油圧スイッチ４３を用いた構成に限定されず、油圧スイッチ４３に代えて油圧センサを用いた構成としても良い。

尚、上記実施例２では、圧力降下時間Ｔc （クラッチＣ１の解放油圧制御の開始からクラッチＣ１の油圧回路内の油圧が所定圧力に降下するまでの経過時間）に応じてブレーキＢ２のプリチャージ制御の実行時間Ｔd を算出してブレーキＢ２のプリチャージ制御の終了タイミングを設定するようにしたが、クラッチＣ１用の油圧スイッチ４３（又は油圧センサ）でクラッチＣ１の油圧回路内の油圧が所定値まで降下したことを検出したときに、ブレーキＢ２のプリチャージ制御を終了するようにしても良い。

また、上記各実施例１，２では、ブレーキＢ２のプリチャージ制御に本発明を適用したが、ブレーキＢ２以外のクラッチやブレーキのプリチャージ制御に本発明を適用しても良いことは言うまでもない。

その他、本発明のプリチャージ制御を適用しないクラッチやブレーキの油圧回路には、必ずしも圧力検出手段（油圧スイッチ又は油圧センサ）を設ける必要がない等、本発明は種々変更して実施できる。

本発明の実施例１における自動変速機全体の概略構成図である。 自動変速制御回路の概略構成を説明する図である。 各変速段毎のクラッチＣ０〜Ｃ２とブレーキＢ０〜Ｂ２の係合／解放の組み合わせを示す図である。 クラッチとブレーキの概略構成を説明する図である。 実施例１のプリチャージ制御を説明するタイムチャートである。 実施例１のプリチャージ制御ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。 実施例１のプリチャージ制御残り時間ΔＴのマップの一例を概念的に示す図である。 実施例２のプリチャージ制御を説明するタイムチャートである。 実施例２のプリチャージ制御ルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。 実施例２のプリチャージ制御残り時間ΔＴのマップの一例を概念的に示す図である。

符号の説明

１１…自動変速機、１４…トルクコンバータ、１７…変速歯車機構（変速機構）、２５…油圧制御回路、２７…自動変速制御回路、３６…ＡＴ−ＥＣＵ（変速制御手段）、３７〜４１…油圧制御弁、４２〜４６…油圧スイッチ（圧力検出手段）、４８…ピストン室、４９…ピストン、５３…油温センサ、Ｃ０〜Ｃ２…クラッチ（摩擦係合要素）、Ｂ０〜Ｂ２…ブレーキ（摩擦係合要素）

Claims (8)

1. 変速機構に設けられた複数の摩擦係合要素のピストンに作用させる油圧を個別に制御することで各摩擦係合要素の係合と解放を選択的に切り換えて前記変速機構の変速段を切り換える変速制御手段を備え、前記変速制御手段は、変速制御の際に係合状態に切り換える係合側の摩擦係合要素のピストンを該係合側の摩擦係合要素が係合し始める位置まで移動させるように油圧指令を出力して該係合側の摩擦係合要素に作動油を充填するプリチャージ制御を実行するようにした自動変速機の制御装置において、
   少なくとも所定の変速制御の際に係合状態に切り換える係合側の摩擦係合要素の油圧回路に、該油圧回路内の油圧に応じて作動するように設けられた圧力検出手段を備え、
   前記変速制御手段は、前記所定の変速制御の際に係合状態に切り換える係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の際に、該係合側の摩擦係合要素の油圧回路に設けられた圧力検出手段の出力信号に基づいて該係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧が所定圧力まで上昇したことを検出して、該係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の開始から該係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧が所定圧力に上昇するまでの経過時間（以下「圧力上昇時間」という）を求め、該圧力上昇時間に応じて該係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の終了タイミングを設定することを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記圧力検出手段は、前記係合側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧が所定圧力以上になったときに出力信号が切り換わる油圧スイッチであることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記変速制御手段は、前記圧力上昇時間が長くなるほど前記係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の開始から終了までの時間が長くなるように該プリチャージ制御の終了タイミングを設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置。
4. 変速機構に設けられた複数の摩擦係合要素のピストンに作用させる油圧を個別に制御することで各摩擦係合要素の係合と解放を選択的に切り換えて前記変速機構の変速段を切り換える変速制御手段を備え、前記変速制御手段は、変速制御の際に係合状態に切り換える係合側の摩擦係合要素のピストンを該係合側の摩擦係合要素が係合し始める位置まで移動させるように油圧指令を出力して該係合側の摩擦係合要素に作動油を充填するプリチャージ制御を実行するようにした自動変速機の制御装置において、
   少なくとも所定の変速制御の際に解放状態に切り換える解放側の摩擦係合要素の油圧回路に、該油圧回路内の油圧に応じて作動するように設けられた圧力検出手段を備え、
   前記変速制御手段は、前記所定の変速制御の際に係合状態に切り換える係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の際に、前記解放側の摩擦係合要素の油圧回路に設けられた圧力検出手段の出力信号に基づいて前記係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の終了タイミングを設定することを特徴とする自動変速機の制御装置。
5. 前記変速制御手段は、前記係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の際に、前記解放側の摩擦係合要素の油圧回路に設けられた圧力検出手段の出力信号に基づいて該解放側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧が所定圧力まで降下したことを検出して、該解放側の摩擦係合要素の解放油圧制御の開始から該解放側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧が所定圧力に降下するまでの経過時間（以下「圧力降下時間」という）を求め、該圧力降下時間に応じて前記係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の終了タイミングを設定することを特徴とする請求項４に記載の自動変速機の制御装置。
6. 前記圧力検出手段は、前記解放側の摩擦係合要素の油圧回路内の油圧が所定圧力未満になったときに出力信号が切り換わる油圧スイッチであることを特徴とする請求項４又は５に記載の自動変速機の制御装置。
7. 前記変速制御手段は、前記圧力降下時間が長くなるほど前記係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の開始から終了までの時間が長くなるように該プリチャージ制御の終了タイミングを設定することを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。
8. 前記変速制御手段は、作動油の温度が所定値以下のときに前記圧力検出手段の出力信号に基づいて前記係合側の摩擦係合要素のプリチャージ制御の終了タイミングを設定する制御を実行することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。

Images