JP2009293722A - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】締結の途中でエンジンの回転数が変化しても、締結ショックを生ずることなく、締結要素を適切に締結できるようにする
【解決手段】シフトレバーの選択レンジが非走行レンジから走行レンジへ切換えられたときに、油圧により作動する発進用締結要素を締結する自動変速機の油圧制御装置であって、シフトレバーの選択レンジが走行レンジへ切り換えられると、締結開始時刻ｔ４における自動変速機の入力軸４の入力トルクに基づいて、締結完了時刻ｔ６に発進用締結要素に供給する作動油圧の目標圧を決定し、発進用締結要素の締結完了までの間、所定時間毎に、入力トルクに基づいて目標圧を修正する目標圧設定部と、発進用締結要素に供給する作動油圧が、所定の締結完了時刻ｔ６において、修正後の目標圧に到達するように、作動油圧を制御する油圧制御部と、を備えて、変動する入力トルクに応じて変わる適切な油圧で締結要素が締結されるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動変速機の油圧制御装置に関する。

車両用の自動変速機では、シフトレバーの選択レンジが、中立レンジ（Ｎレンジ）から走行レンジ（Ｄレンジ）に切り換えられると、Ｄレンジが選択されたときのエンジンの回転数に応じて、発進時に締結される締結要素（発進用締結要素）に供給する油圧の上昇速度を設定している（例えば、特許文献１）。
特開平０８−３２６８９７

一般に、Ｄレンジが選択されているときのエンジンのアイドル回転数は、クリープ力が過大になることを防止するために、Ｎレンジが選択されているときのエンジンのアイドル回転数よりも低く設定されている。そのため、シフトレバーの選択レンジがＮレンジからＤレンジに切り換えられると、アイドル回転数の差の分だけ、エンジンの回転数が低下する。

エンジン冷機時には、暖気を促進するために、Ｎレンジが選択されているときのアイドル回転数は、通常時よりも高い回転数に設定されている。そのため、ＮレンジとＤレンジとの間でのアイドル回転数の差がより大きくなり、ＮレンジからＤレンジに切り換えられたのちのエンジンの回転数の低下量がより大きくなる。

特許文献１に開示された従来例に係る装置では、発進用締結要素に供給する油圧の上昇速度を設定する際に、上昇速度の設定後にエンジンの回転数が低下する場合を考慮していない。
締結要素の締結完了時に必要なトルク容量は、エンジンの回転数に応じて異なり、エンジンの回転数が低くなるほど小さくなる。
そのため、締結が開始されて油圧の上昇速度を設定した後にエンジンの回転数が低下すると、所定の締結時間の経過時に締結要素に供給される油圧が必要以上に高くなり、締結時に締結ショックが発生してしまうことがある。

本発明は、締結の途中でエンジンの回転数が変化しても、締結ショックを生ずることなく、締結要素を適切に締結できるようにすることを目的とする。

本発明は、シフトレバーの選択レンジが非走行レンジから走行レンジへ切換えられたときに、油圧により作動する発進用締結要素を締結する自動変速機の油圧制御装置であって、シフトレバーの選択レンジが走行レンジへ切り換えられると、自動変速機の入力トルクに基づいて、締結完了時に発進用締結要素に供給する作動油圧の目標圧を決定し、発進用締結要素の締結完了までの間、所定時間毎に、入力トルクに基づいて目標圧を修正する目標圧設定部と、発進用締結要素に供給する作動油圧が、締結完了時に修正後の目標圧に到達するように、作動油圧を制御する油圧制御部と、を備える構成とした。

本発明によれば、発進用締結要素の締結完了までの間、所定時間間隔毎に、発進用締結要素に供給する作動油圧の目標圧が、自動変速機の入力トルクに基づいて修正され、締結完了時に修正後の目標圧に到達するように作動油圧が制御される。これにより、締結の途中でエンジンの回転数が変化して自動変速機の入力トルクが変化しても、作動油圧の目標圧が修正されるので、締結完了時に締結要素に供給される油圧が必要以上に高くなることが防止される。よって、締結ショックを生ずることなく、適切なトルク容量を確保しつつ、締結要素の締結を行うことができる。

次に本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明を適用した自動変速機の構成を示す図である。
エンジン１は、トルクコンバータ２を介して、自動変速機の変速機構部３に接続されている。
エンジン１は、運転者が操作するアクセルペダルに連動して全閉から全開に向けて開度増大するスロットルバルブにより出力を加減され、エンジン１の出力回転はトルクコンバータ２を経て変速機構部３の入力軸４に入力される。

変速機構部３は、同軸に配置された入力軸４と出力軸５上に、図示しないフロントプラネタリギヤ組、リヤプラネタリギヤ組が配置されて構成され、油圧により作動する複数の締結要素６の締結、解放の組み合わせにより動力伝達経路を切り換えて、所望の変速段を実現する。

バルブボディ７内には、各締結要素６に油圧を供給する油路（図示せず）が形成されており、油圧制御部９から入力される指令に基づいて駆動されるソレノイド８が、各油路に設けられた調圧弁（図示せず）を操作して、油圧制御部９が設定した指令圧の油圧が所定の締結要素に供給されるように制御される。また、車両の走行時には、所望の変速比を得るために必要な締結要素のみに油圧を供給するように制御される。

油圧制御部９は、エンジン回転センサ１０、タービン回転センサ１１、出力軸回転センサ１２、インヒビタスイッチ１３などの出力に基づいて、締結させる締結要素に供給する作動油圧の指令圧を決定する。そして、決定した指令圧の作動油圧が締結要素に供給されるようにソレノイド８を駆動する指令を出力する。

エンジン回転センサ１０は、エンジン１の出力軸の回転を検出し、検出した出力軸の回転数（エンジン回転数Ｎｅ）を示す信号を、油圧制御部９に出力する。
タービン回転センサ１１は、変速機構部３の入力軸４の回転を検出し、入力軸４の回転数（タービン回転数Ｎｔ）を示す信号を、油圧制御部９に出力する。
出力軸回転センサ１２は、変速機構部３の出力軸５の回転を検出し、出力軸５の回転数（出力軸回転数Ｎｏ）を示す信号を、油圧制御部９に出力する。
インヒビタスイッチ１３は、シフトレバーの操作に連動して回動するマニュアルシャフト（図示せず）に設けられており、シフトレバーの選択レンジを示す信号を、油圧制御部９に出力する。

油圧制御部９が行う処理を説明する。
図２は、油圧制御部９が行う処理を説明するフローチャートであり、図３は、油圧制御部９が行う処理を説明するタイムチャートであり、図４は、締結の開始が判定されたあとに油圧制御部９が行う処理の詳細を説明するフローチャートである。
ステップ１０１において、油圧制御部９は、インヒビタスイッチ１３から入力される信号に基づいて、シフトレバーがＮレンジ（非走行レンジ）からＤレンジ（走行レンジ）に切り換えられて、Ｄレンジが選択されたか否かを確認する。

Ｄレンジが選択されると、ステップ１０２において、油圧制御部９は、ピストンストローク制御を開始する。
具体的には、図３に示すように、油圧制御部９は、発進時に締結させる締結要素（発進用締結要素）に供給する作動油圧の指令圧を、Ｄレンジが選択された時刻ｔ１から、プリチャージ圧Ｐａで第１の所定時間保持する。発進用締結要素までの油路に作動油を充填して、発進用締結要素を締結する際の油圧応答性を向上させるためである。
そして、時刻ｔ１から第１の所定時間が経過した時刻ｔ２から、指令圧を、プリチャージ圧Ｐａよりも低い所定圧Ｐｂで第２の所定時間保持する。
続いて、時刻ｔ２から第２の所定時間が経過した時刻ｔ３から、指令圧を、予め決められた所定勾配で上昇させて、発進用締結要素の締結・解放を行うピストンを、発進用締結要素を締結させる方向にストロークさせる。

ステップ１０３において、油圧制御部９は、ピストンのストロークが進行し、発進用締結要素の締結が開始されたか否かを確認する。
具体的には、油圧制御部９は、エンジン回転数Ｎｅと、タービン回転数Ｎｔと、出力軸回転数Ｎｏと、ギヤ比とに基づいて、下記式（１）から変速の進行度を求め、求めた進行度が、締結の開始を判定するための閾値αよりも大きい場合に、締結要素の締結が開始されたと判定する。
進行度＝（Ｎｅ−Ｎｔ）／（（Ｎｅ−Ｎｏ）×ギヤ比）・・・（１）

締結の開始が判定されると、ステップ１０４において、油圧制御部９は、締結の開始から完了までの時間の目標（目標締結時間Ｔ１）を規定するタイマＴａをスタートする。
ここで、図３の場合、時刻ｔ４において、締結要素の締結が開始されたと判定されて、タイマＴａがスタートされている。よって、時刻ｔ４が締結開始時刻となり、時刻ｔ４から目標締結時間Ｔ１が経過した時刻ｔ６が、目標の締結完了時刻となる。

ステップ１０５において、油圧制御部９は、発進用締結要素に供給する作動油圧の制御を実行する。なお、このステップ１０５の処理は、後記するステップ１０６において発進用締結要素の締結が完了したと判定されたのち、ステップ１０９の処理で所定の締結確保時間が経過したと判断されるまで繰り返し行われる。

ここで、図４のフローチャートを参照して、ステップ１０５において油圧制御部９が行う作動油圧の制御を詳細に説明する。
ステップ２０１において、油圧制御部９は、自動変速機の入力トルク（入力軸４の入力トルク）を下記式（２）から算出する。
入力トルク＝τＮｅ^２ｔ ・・・（２）
ここで、τは容量係数（＝エンジントルク／エンジン回転数^２）であり、Ｎｅはエンジン回転数であり、ｔはトルク比（＝タービントルク／エンジントルク）である。

ステップ２０２において、油圧制御部９は、算出した入力トルクに基づいて、締結完了時刻における作動油圧の目標圧Ｐ＿ｔａｒｇｅｔを決定する。

具体的には、油圧制御部９は、下記式（３）を用いて、入力軸４の入力トルクから、発進用締結要素を締結した際に入力トルクを伝達するのに必要なトルク容量（目標トルク容量）を算出し、算出した目標トルク容量を確保しつつ発進用締結要素を締結させるのに必要な油圧値を、作動油圧の目標圧とする。
目標トルク容量＝τＮｅ^２ｔ×Ｇ＿１００％・・・（３）
ここで、τＮｅ^２ｔは入力軸４の入力トルクであり、Ｇ＿１００％は、変速の進行度が１００％の時（締結完了時）のゲインである。なお、ゲインＧについては後述する。

ステップ２０３において、油圧制御部９は、図示しないメモリを参照して、既に決定された作動油圧の目標圧が存在するか否かを確認する。締結の開始が判定された後に最初に算出された目標圧であるか否かを確認するためである。

既に決定された作動油圧の目標圧が存在する場合、ステップ２０４において、油圧制御部９は、メモリ（図示せず）に記憶されている目標圧を、ステップ２０３で決定した目標圧で更新して、目標圧を修正する。
かかる場合は、発進用締結要素の締結途中であるので、作動油圧の目標圧を、現時点の入力トルクに基づいて決まる適切な値に修正するためである。

自動変速機の入力トルクは、エンジン回転数の変動などにより変動し、締結時に必要なトルク容量は入力トルクに応じて変動する。例えばエンジンの回転数が低下して入力トルクが低下すると、締結完了時刻において必要なトルク容量と、このトルク容量の確保に必要な油圧の指令圧も低下する。
本実施形態では、変動する入力トルクに応じた適切な目標圧で発進用締結要素が締結されるようにするために、図５の（ａ）に示すように、締結開始時刻ｔ４から締結完了時刻ｔ６までの目標締結時間Ｔ１の間、締結開始時刻ｔ４の入力トルクに基づいて決定された目標圧Ｐｔ４から、時刻ｔａの入力トルクから決定した目標圧Ｐｔａ、そして時刻ｔｂの入力トルクから決定した目標圧Ｐｔｂというように、目標圧を、その時点の入力トルクに応じて決まる適切な目標圧に修正している。

ステップ２０３おいて既に決定された作動油圧の目標圧が存在しない場合、ステップ２０５において、油圧制御部９は、ステップ２０３で決定した目標圧を、現時点における目標圧として設定し、図示ないメモリに記憶する。
かかる場合、ステップ２０３で決定した目標圧は、締結の開始が判定された後に、締結開始時の入力トルクに基づいて最初に算出された目標圧に相当する。

ステップ２０６において、油圧制御部９は、現時点における締結開始時刻ｔ４からの経過時間Ｔｘを、タイマＴａの出力に基づき特定する。

ステップ２０７において、油圧制御部９は、経過時間Ｔｘに基づいて、現時点において締結要素に供給する作動油圧の仮指令圧を決定する。

具体的には、油圧制御部９は、経過時間Ｔｘに基づいて、現時点において必要なトルク容量を、下記式（４）から算出する。
トルク容量＝（（τＮｅ^２ｔ×Ｇ−Ｔｃｌ＿ｉｎｉｔ）／Ｔ１＿ｔａｒｇｅｔ）×Ｔｘ＋Ｔｃｌ＿ｉｎｉｔ ・・・（４）
ここで、τＮｅ^２ｔは入力軸４の入力トルクであり、τは容量係数であり、Ｎｅはエンジン回転数であり、ｔはトルク比である。また、Ｇは変速（締結）の進行度に応じて決まるゲインである。
Ｔｘは締結開始時刻からの経過時間であり、Ｔｃｌ＿ｉｎｉｔは、締結開始時刻における作動油圧の指令圧Ｐ＿ｉｎｉｔを与えるトルク容量（指令トルク）であり、Ｔ１＿ｔａｒｇｅｔは目標締結時間である。

上記式（４）は、締結開始時刻から締結完了時刻までの所定の目標締結時間Ｔ１で、作動油圧を、締結開始時の指令圧から目標圧まで到達させるときのトルク容量の変化率を傾きとした直線を規定しており、経過時間Ｔｘをパラメータとして、現時点において必要なトルク容量が判るようになっている。
よって、油圧制御部９は、経過時間Ｔｘに基づいて、上記式（４）から、現時点において必要なトルク容量を算出し、算出したトルク容量を確保するのに必要な油圧値を求めて、現時点における作動油圧の仮指令圧とする。

なお、ゲインＧは、算出されるトルク容量を修正して、トルク容量から決定される作動油圧の指令圧を調整するための係数であり、本実施形態では、ゲインの値は、締結初期が最も小さく、締結終期に近づくにつれて大きくなるように設定されている。
これは、締結初期では、エンジン回転数Ｎｅが大きいので、指令圧が大きくなり過ぎないようにするためにゲインの値を小さくし、締結後期においては、必要なトルク容量を確保しつつ締結するのに十分な指令圧が決定されるように、締結初期のゲインよりも大きくしているためである。

なお、本実施形態では、ゲインＧの値と前記した変速（締結）の進行度との関係を規定するデータが、油圧制御部９の図示しないメモリに記憶されており、変速の進行度から、現時点におけるゲインＧの値が決まるようになっている。
このデータは、締結ショックやレスポンスなどを考慮して、実験適合などの結果を踏まえて決定されている。

ここで、上記式（４）の（τＮｅ^２ｔ×Ｇ−Ｔｃｌ＿ｉｎｉｔ）／Ｔ１＿ｔａｒｇｅｔ）は、締結開始時刻ｔ４から締結完了時刻ｔ６までの目標締結時間Ｔ１の間で、作動油圧の指令圧を、締結開始時の油圧から目標圧まで到達させる変化率を規定しており、変化率は、目標圧に応じて異なる値となる。
例えば、図５の（ａ）に示すように、図中符号Ｘｔ４で示す線分に沿って目標圧Ｐｔ４に向けて指令圧を変化させる変化率から、図中符号Ｘｔａで示す線分に沿って指令圧を目標圧Ｐｔａに向けて変化させる変化率、そして図中符号Ｘｔｂで示す線分に沿って指令圧を目標圧Ｐｔｂに向けて変化させる変化率というように、目標圧が修正される度に、修正された目標圧に応じた異なる変化率となる。

したがって、図５の（ａ）に示す例の場合、上記式（４）から算出されるトルク容量に基づいて指令圧を決定すると、締結開始時刻ｔ４から締結完了時刻ｔ６までの間の各時点における作動油圧の指令圧は、図中符号Ｉで示す線分に沿って目標圧に向けて変化するようになる。

ステップ２０８において、油圧制御部９は、経過時間Ｔｘに基づいて、現時点において締結要素に供給する作動油圧の下限指令圧を決定する。

具体的には、経過時間Ｔｘに基づいて、現時点におけるトルク容量の下限（下限トルク容量）を、下記式（５）から算出する。
下限トルク容量＝（（τＮｅ^２ｔ×Ｇ＿１００％）／（Ｔ１＿ｔａｒｇｅｔ））×Ｔｘ ・・・（５）
ここで、τＮｅ^２ｔは入力軸４の入力トルクであり、τは容量係数であり、Ｎｅはエンジン回転数であり、ｔはトルク比である。また、Ｇ＿１００％は、変速の進行度が１００％の時（締結完了時）のゲインである。

上記式（５）は、締結開始時刻から締結開始時刻までの所定の目標締結時間Ｔ１で、作動油圧を、発進用締結要素の締結方向への移動に必要な最小の油圧から目標圧まで到達させるときのトルク容量の変化率を傾きとした直線を規定しており、経過時間Ｔｘをパラメータとして、現時点でのトルク容量の下限値が判るようになっている。
よって、油圧制御部９は、経過時間Ｔｘに基づいて、上記式（５）から、現時点におけるトルク容量の下限値を算出し、算出した下限値のトルク容量を確保するのに必要な油圧値を求めて、現時点における作動油圧の下限指令圧とする。

なお、発進用締結要素の締結方向への移動に必要な最小の油圧とは、リターンスプリングにより発進用締結要素を解放する方向に付勢されているピストンを、発進用締結要素を締結する方向に移動させるのに必要な油圧の最小値を意味し、本実施形態では、リターンスプリングが与える荷重相当の付勢力をピストンに作用させる油圧値を意味する。

ここで、上記式（５）の（τＮｅ^２ｔ×Ｇ＿１００％）／（Ｔ１＿ｔａｒｇｅｔ）は、締結開始時刻ｔ４から締結完了時刻ｔ６までの目標締結時間Ｔ１の間で、作動油圧の指令圧を、発進用締結要素の締結方向への移動に必要な最小の油圧から目標圧まで到達させる変化率を規定しており、変化率は、目標圧に応じて異なる値となる。
例えば、図５の（ｂ）に示すように、図中符号Ｙｔ４で示す線分に沿って目標圧Ｐｔ４に向けて指令圧を変化させる変化率から、図中符号Ｙｔｃで示す線分に沿って目標圧Ｐｔｃに向けて指令圧を変化させる変化率というように、目標圧が修正される度に、修正された目標圧に応じた異なる変化率となる。

ステップ２０９において、油圧制御部９は、仮指令圧が、下限指令圧よりも大きいか否かを確認する。
仮指令圧が下限指令圧よりも大きい場合（仮指令圧＞下限指令圧）、ステップ２１０において、油圧制御部９は、仮指令圧を、作動油圧の現時点における指令圧として設定する。
一方、仮指令圧が下限指令圧よりも小さい場合（仮指令圧≦下限指令圧）、ステップ２１１において、油圧制御部９は、下限指令圧を、作動油圧の現時点における指令圧として設定する。

例えば、図５の（ｂ）において、時刻ｔｃにおける指令圧を設定する場合、締結開始時刻ｔ４から時刻ｔｃまでの経過時間と線分Ｘｔｃとから求めた仮指令圧ａと、経過時間と線分Ｙｔｃとから求めた下限指令圧ｂとのうちの大きい方が、時刻ｔｃにおける指令圧として決定されるので、この図の場合には、仮指令圧ａが指令圧として設定される。

従来の装置では、締結開始後締結完了までの間で指令圧が低下する構成ではなかったが、実施形態に係る油圧制御装置では、指令圧を低下可能にすることで、締結完了時に発進要素が適正な油圧（目標圧）で締結されるようにしている。
そのため、入力トルクに応じて作動油圧の目標圧を修正すると、入力トルクが大きく低下した場合には、上記式（４）から算出したトルク容量から決定される仮指令圧も大きく低下し、例えば図５の（ｂ）における線分Ｘｔ６のように、指令圧の変化率がマイナスになる場合がある。
この場合、例えば油圧のバラツキなどにより締結完了時刻ｔ６の時点で発進用締結要素が締結できない場合は、変化率がマイナスのままで目標締結時間Ｔ１が経過すると、締結完了時刻ｔ６以降も指令圧が低下して、発進用締結要素の締結が不完全となることがある。

ここで、上記式（５）から算出した下限のトルク容量から決定される指令圧のうち、締結開始時刻ｔ４における指令圧Ｐ＿ｒｅｔは、リターンスプリングが与える荷重相当の付勢力をピストンに作用させつつトルクを発生させない作動油圧を与え、締結完了時刻ｔ６における指令圧よりも小さい値となる。よって、上記式（５）から算出した下限のトルク容量から決定される下限指令圧の変化率は、締結開始後に目標圧が大きく低下しても、例えば図５の（ｂ）における線分Ｙｔ４、Ｙｔｃ、Ｙｔ６のように、必ずプラスになる。
そこで、本実施形態では、仮指令圧の変化率がマイナスのままで目標締結完了時間Ｔ１が経過した場合には、上記式（４）から決定される指令圧（仮指令圧）の代わりに、上記式（５）から決定される指令圧（下限指令圧）を用いて、指令圧の変化率が最終的に必ずプラスとなるようにすることで、目標締結完了時間Ｔ１経過後も指令圧が低下して発進用締結要素が締結できなくなることを防止している。

ステップ２１２において、油圧制御部９は、設定した指令圧の油圧が締結要素に供給されるように調圧弁を制御するための指令を生成して、ソレノイド８に出力することで、入力トルクに基づいて決定（修正）された指令圧が規定する値の作動油圧を、発進用締結要素に供給する。

図２に戻って、ステップ１０６において、油圧制御部９は、締結が完了したか否かを判定する。
具体的には、油圧制御部９は、タービン回転数Ｎｔと出力軸回転数Ｎｏとの差にギヤ比を乗算して求めた比較値Ｔ（Ｔ＝（Ｎｔ−Ｎｏ）×ギヤ比）が、締結の完了を判定するための閾値βよりも小さくなった場合（Ｔ＜β）に、締結が完了したと判定する。

締結が完了したと判定されると、ステップ１０７において、油圧制御部９は、締結の完了の判定から締結確保時間Ｔ２が経過したか否かを確認するためのタイマＴｂが、既にスタートされているかを確認する。
そして、スタートされていない場合には、タイマＴｂをスタートさせる（ステップ１０８）。図３の場合、時刻ｔ５において、締結が完了したと判定されて、タイマＴｂがスタートされる。

一方、ステップ１０６において締結が完了したと判定されない場合には、締結が完了したと判定されるまで、ステップ１０５の処理が繰り返される。

ステップ１０９において、油圧制御部９は、締結が完了したと判定されてからの経過時間Ｔｙを、タイマＴｂの出力に基づいて特定し、経過時間Ｔｙが締結確保時間Ｔ２を経過したか否かを確認する。
締結確保時間Ｔ２が経過している場合、ステップ１１０において、油圧制御部９は、クラッチの完全締結制御を実行する。
具体的には、図３に示すように、締結確保時間Ｔ２が経過したと判定された時刻ｔ６から所定時間の間、予め決められた傾きで指令圧を上昇させる。
そして、このクラッチの完全締結制御が終了する時刻ｔ７において、油圧制御部９は、指令圧をライン圧まで上昇させ、以降ライン圧で保持することで、締結要素の締結状態を維持する。

一方、ステップ１０９において、締結確保時間Ｔ２が経過していない場合、締結確保時間が経過するまでの間、前記したステップ１０５の処理が繰り返されることになる。

このように、本実施形態では、締結開始時刻ｔ４から締結完了時刻ｔ６までの目標締結時間Ｔ１の間、上記したステップ２０１からステップ２１２までの処理が繰り返されて、変動する入力トルクに応じて目標圧が修正される。さらに、指令圧を、締結開始時刻ｔ４から締結完了時刻ｔ６までの目標締結時間Ｔ１で、修正後の目標圧まで到達させる場合の現時点における仮指令圧と下限指令圧とが求められ、これらのうちの大きい方が現時点における指令圧として決定される。
例えば、入力トルクが低下している状況のもとで仮指令圧が下限指令圧よりも小さい値とならずに目標締結時間Ｔ１が経過した場合、図３に示すように、締結開始時刻ｔ４から締結完了時刻ｔ６までの間の指令圧は、図中符号Ｕで示す実線に沿って変化する。ここで、この実線Ｕにおける時刻ｔ４からｔ６までの範囲が、目標締結時間Ｔ１における仮指令圧の軌跡を示し、符号Ｌで示す点線の時刻ｔ４からｔ６までの範囲が、目標締結時間Ｔ１における下限指令圧の軌跡を示している。

ここで、前記したステップ２０１からステップ２０５までの処理が、発明における目標圧設定部に相当し、ステップ２０６からステップ２０８までの処理が発明における変化率決定部に相当し、ステップ２０９からステップ２１１までの処理が発明における指令圧決定部に相当する。

以上の通り、本実施形態では、シフトレバーの選択レンジが走行レンジへ切り換えられると、締結開始時刻ｔ４における自動変速機の入力軸４の入力トルクに基づいて、目標の締結完了時刻ｔ６に発進用締結要素に供給する作動油圧の目標圧を決定し、発進用締結要素の締結完了までの間、所定時間毎に、入力トルクに基づいて目標圧を、発進用締結要素の締結に必要な適切な値に修正する目標圧設定部と、発進用締結要素に供給する作動油圧が、締結完了時刻ｔ６に修正後の目標圧に到達するように、作動油圧を制御する油圧制御部とを備える構成の自動変速機の油圧制御装置とした。
これにより、発進用締結要素の締結完了までの間、所定時間間隔毎に、発進用締結要素に供給する作動油圧の目標圧が、自動変速機の入力トルクに基づいて修正され、締結完了時に修正後の目標圧に到達するように作動油圧が制御されるので、締結の途中でエンジンの回転数が変化して自動変速機の入力トルクが変化しても、入力トルクの変化に応じて作動油圧の目標圧が修正されて、締結完了時に締結要素に供給される油圧が必要以上に高くなることが防止される。
したがって、締結要素の締結の途中で入力トルクが変化しても、大きな締結ショックを発生させることなく、目標の締結完了時刻ｔ６に締結要素を締結できる。

また、油圧制御部は、発進用締結要素に供給する作動油圧を、発進用締結要素の締結開始時刻ｔ４から締結完了時刻ｔ６までの目標締結時間Ｔ１で、目標圧Ｐｔ４まで到達させるときのトルク容量の変化率を決定する変化率決定部と、現時点における締結開始からの経過時間と変化率とに基づいて現時点において必要なトルク容量を算出し、算出したトルク容量に基づいて発進用締結要素に供給する作動油圧の指令圧を決定する指令圧決定部とを備えて、目標圧が修正されると、変化率決定部が、修正後の目標圧に基づいて変化率を変更し、変化率が変更されると、指令圧決定部が、経過時間と変更後の変化率とに基づいて指令圧を決定する構成とした。
これにより、作動油圧の目標圧が修正されると、トルク容量の変化率が、作動油圧を目標締結時間Ｔ１で目標圧に到達させる変化率から、作動油圧を目標締結時間Ｔ１で修正後の目標圧に到達させる変化率に変更されるので、締結完了までの各時点における指令圧が、入力トルクの変動による目標圧の修正を反映したうえで決定される。
したがって、作動油圧が目標締結時間Ｔ１で修正後の目標圧に到達するように、締結完了までの各時点における作動油圧の指令圧が決定されるので、締結完了時に入力トルクを伝達するのに必要なトルク容量を確保しつつ、適切な油圧で発進用締結要素を締結することができる。

さらに、変化率決定部は、発進用締結要素に供給する作動油圧を、締結開始時刻ｔ４から締結完了時刻ｔ６までの目標締結時間Ｔ１で、締結開始時の油圧Ｐ＿ｉｎｉｔから目標圧まで到達させるときのトルク容量の変化率（第１の変化率）と、発進用締結要素に供給する作動油圧を、目標締結時間Ｔ１で、発進用締結要素の締結方向への移動に必要な最小の油圧Ｐ＿ｒｅｔから目標圧まで到達させるときのトルク容量の変化率（第２の変化率）とを決定し、指令圧決定部は、現時点における締結開始からの経過時間と第１の変化率とに基づいて算出したトルク容量から決定される指令圧（仮指令圧）と、経過時間と第２の変化率とに基づいて算出したトルク容量から決定される指令圧（下限指令圧）とのうちの大きい方を、現時点において発進用締結要素に供給する作動油圧の指令圧として決定する構成とした。
これにより、仮指令圧が下限指令圧よりも小さくなった場合には、変化率が必ずプラスになるように設定された下限指令圧が、作動油圧の指令圧とされるので、例えば油圧のバラツキなどにより締結完了時刻ｔ６の時点で発進用締結要素が締結できなかった場合に、締結完了時刻ｔ６以降も指令圧が低下し続けることなく、発進用締結要素の締結が確実に行えるようになる。
さらに、締結開始時に下限指令圧が与える作動油圧は、リターンスプリングが与える荷重相当の付勢力をピストンに作用させるのに必要な最小の油圧であるので、締結要素の締結・解放を行うピストンの、締結開始位置までのストロークを保証することができる。

また、指令圧決定部は、経過時間と第１の変化率とに基づいて決定された指令圧に締結の進行度に応じて決まるゲインを乗算して求めた仮指令圧と、経過時間と第２の変化率とに基づいて決定された指令圧に締結要素の締結完了時のゲインを乗算して求めた下限指令圧とのうちの大きい方を、発進用締結要素に供給する作動油圧の指令圧として決定する構成とした。
これにより、入力トルクに応じて決まる仮指令圧を指令圧とした場合に、締結初期や締結終期における指令圧の大きさを、ゲインにより所望の大きさに調整することができる。
また、指令圧の下限を規定する下限指令圧をした場合に、締結完了時のゲインを乗算することで、作動油圧にバラツキが生じても、締結完了時に作動油圧のバラツキの影響を排して、発進用締結要素を締結完了時刻ｔ６において確実に締結させることができるようになる。

特に、締結の進行度に応じて決まるゲインは、締結初期が最も小さく、締結終期に近づくにつれて大きくなるように設定されているので、エンジン回転数Ｎｅが大きい締結初期において指令圧が大きくなり過ぎないようにすることができると共に、締結後期において必要なトルク容量を確保できる十分な油圧が確保できるようになる。

さらに、所定時間毎の自動変速機の入力トルク（入力軸４の入力トルク）は、締結要素の締結後のタービン回転数Ｎｔと所定時間毎のエンジン回転数Ｎｅとに基づいて算出されるトルクコンバータの速度比に基づいて算出されるトルクコンバータの容量係数τおよびトルク比ｔと、所定時間毎のエンジン回転数Ｎｅとに基づいて、下記式（６）から算出される構成とした。
入力トルク＝τＮｅ^２ｔ ・・・（６）
これにより、締結要素の締結後の速度比に依存するトルクコンバータの容量係数τおよびトルク比ｔを用いて、入力トルクを算出するので、締結要素を締結するのに必要な作動油圧を精度良く制御することができる。

前記した実施形態では、エンジン回転数の高い締結初期において締結圧が大きくなり過ぎないようにすると共に、締結後期において必要なクラッチ容量が得られるようにするために、締結初期から締結終期に向かうにつれてゲインＧの値が大きくなるように設定した場合を例に挙げて説明をした。
しかし、締結初期に締結を早く進行させ、締結終期になめらかにクラッチを締結できるようにするために、締結初期のゲインの値を高くして、締結初期から締結終期に向かうにつれて、ゲインＧの値が小さくなるようにしても良い。

前記した実施形態では、シフトレバーがＮレンジからＤレンジに切り換えられた場合を例示したが、本発明は、シフトレバーがＮレンジからＲレンジに切り換えられた場合、ＰレンジからＤレンジに切り換えられた場合、そしてＰレンジからＲレンジに切り換えられた場合にも適用可能である。

前記した実施形態では、複数の締結要素の締結、解放の組み合わせにより所望の変速段を実現する自動変速機の場合を例示したが、本発明は、ＤレンジまたはＲレンジに切り換えられた場合に前進用締結要素または後退用締結要素を締結する無段変速機の場合にも適用可能である。

実施形態に係る油圧制御装置を適用した自動変速機の構成を示す図である。 油圧制御装置の油圧制御部が行う処理を説明するフローチャートである。 油圧制御装置における制御形態を説明するタイムチャートである。 締結の開始が判定されたあとに油圧制御部が行う処理の詳細を説明するフローチャートである。 油圧制御部による目標圧の修正と、第１の変化率および第２の変化率の設定と修正を説明する図である。

符号の説明

１ エンジン
２ トルクコンバータ
３ 変速機構部
４ 入力軸
５ 出力軸
６ 締結要素
７ バルブボディ
８ ソレノイド
９ 油圧制御部
１０ エンジン回転センサ
１１ タービン回転センサ
１２ 出力軸回転センサ
１３ インヒビタスイッチ

Claims (5)

1. シフトレバーの選択レンジが非走行レンジから走行レンジへ切換えられたときに、油圧により作動する発進用締結要素を締結する自動変速機の油圧制御装置であって、
   シフトレバーの選択レンジが走行レンジへ切り換えられると、自動変速機の入力トルクに基づいて、締結完了時に前記発進用締結要素に供給する作動油圧の目標圧を決定し、前記発進用締結要素の締結完了までの間、所定時間毎に、前記入力トルクに基づいて前記目標圧を修正する目標圧設定部と、
   前記発進用締結要素に供給する作動油圧が、前記締結完了時に修正後の目標圧に到達するように、前記作動油圧を制御する油圧制御部と、を備えることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
2. 前記油圧制御部は、
   前記発進用締結要素に供給する作動油圧を、前記発進用締結要素の締結開始から前記締結完了までの間で、前記目標圧まで到達させる変化率を決定する変化率決定部と、
   現時点における前記締結開始からの経過時間と、前記変化率とに基づいて、現時点において前記発進用締結要素に供給する作動油圧の指令圧を決定する指令圧決定部と、を備え、
   前記変化率決定部は、
   前記目標圧が修正されると、修正後の目標圧に基づいて前記変化率を変更し、
   前記指令圧決定部は、
   前記変化率が変更されると、前記経過時間と変更後の変化率とに基づいて、前記指令圧を決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の油圧制御装置。
3. 前記変化率決定部は、
   前記発進用締結要素に供給する作動油圧を、前記締結開始から前記締結完了までの間で、前記締結開始時の油圧から前記目標圧まで到達させる第１の変化率と、
   前記発進用締結要素に供給する作動油圧を、前記締結開始から前記締結完了までの間で、前記発進用締結要素の締結方向への移動に必要な最小の油圧から前記目標圧まで到達させる第２の変化率と、を決定し、
   前記指令圧決定部は、
   前記経過時間と前記第１の変化率とに基づいて決定した指令圧と、前記経過時間と前記第２の変化率とに基づいて決定した指令圧とのうちの大きい方を、前記発進用締結要素に供給する作動油圧の指令圧として決定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の自動変速機の油圧制御装置。
4. 前記指令圧決定部は、
   前記経過時間と前記第１の変化率とに基づいて決定した指令圧に、前記発進用締結要素の締結の進行度に応じて決まるゲインを乗算した値と、前記経過時間と前記第２の変化率とに基づいて決定した指令圧に、前記発進用締結要素の締結完了時のゲインを乗算した値とのうちの大きい方を、前記発進用締結要素に供給する作動油圧の指令圧として決定する
   ことを特徴とする請求項３に記載の自動変速機の油圧制御装置。
5. 前記入力トルクは、所定時間毎のエンジン回転数と前記締結完了時のタービン回転数とから算出されるトルクコンバータの速度比に基づいて算出されるトルクコンバータの容量係数およびトルク比と、所定時間毎のエンジン回転数とに基づいて算出されることを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか一項に記載の自動変速機の油圧制御装置。

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