JP2012207711A - 車両用自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ニュートラル制御からの復帰条件が成立したときの加速操作時に、必要な大きさの駆動力を速やかなタイミングで得ることができる車両用自動変速機の制御装置を提供する。
【解決手段】ニュートラル制御の復帰条件が成立した場合には、ブレーキＢ１が解放され、ブレーキＢ２が一時的に係合させられることから、そのブレーキＢ２の一時的係合とニュートラル制御中に解放されていたクラッチＣ１の再係合とにより最低速ギヤ段が一時的に成立させられる。そのブレーキＢ２の一時的成立は、エンジン１０の出力トルクを消費することなく、エンジン１０の出力トルクの増加前に自動変速機１４の入力軸回転速度すなわちタービン回転速度Ｎ_T を第１速ギヤ段に対応する回転速度まで上昇させるので、ニュートラル制御からの復帰条件が成立した後の発進加速操作時には、必要な大きさの駆動力を速やかなタイミングで得ることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は車両用自動変速機の制御装置に係り、特に、車両のニュートラル制御からの復帰時に車両の発進性能を高める技術に関するものである。

車両の前進走行時に係合させられる前進用摩擦係合装置と一方向クラッチ又は最低速ギヤ段用摩擦係合装置とにより最低速ギヤ段が成立させられ、その前進用摩擦係合装置と複数の摩擦係合要素のうちの前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置を除くいずれか１つとを係合させることで前記最低速ギヤ段より高速側のギヤ段が択一的に成立させられる自動変速機を備える車両用自動変速機が知られている。そして、予め定められたニュートラル制御条件が成立した場合には前記前進用摩擦係合装置を解放してその自動変速機内の動力伝達経路を開放すると同時に、前記摩擦係合装置のうちの前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置を除く所定の摩擦係合装置とその前記一方向クラッチとを係合させて車両の後退を防止する車両用自動変速機の制御装置が知られている。たとえば、特許文献１に記載された車両用自動変速機の制御装置がそれである。

特許第３０４２１４６号公報

ところで、特許文献１に示される従来の車両用自動変速機の制御装置では、車両の後退防止のためにニュートラル制御中に一方向クラッチと共に係合させられる所定の摩擦係合装置は、最低速ギヤ段よりも高速側のギヤ段を成立させるためのものであることから、ニュートラル制御から復帰させられたときには、その復帰に関連して係合させられる前進用摩擦係合装置とその所定の摩擦係合装置との係合によって最低速ギヤ段よりも上段のギヤ段若しくはその上段のギヤ段に近い状態が意図せず成立させられるので、アクセルペダルの踏込みにより発進操作が行われることにより、予め記憶された変速線図に基づく変速制御による最低速ギヤ段へのダウンシフトが発生する場合があった。このような車両発進操作時の最低速ギヤ段へのダウンシフトでは、それまでのギヤ段から最低速ギヤ段を成立させるまでの変速時間が必要であるとともに、エンジンから自動変速機への入力トルクによって入力軸回転速度を最低速ギヤ段相当の回転数まで上昇させる必要があり、エンジンの出力トルクの一部がその回転上昇に消費されて車両の駆動力が相対的に低くなるので、必要な大きさの駆動力を速やかなタイミングで発生できず、運転者に違和感を与える場合があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、ニュートラル制御からの復帰条件が成立したときの発進操作時に、必要な大きさの駆動力を速やかなタイミングで得ることができる車両用自動変速機の制御装置を提供することにある。

かかる目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、前進走行時に係合させられる前進用摩擦係合装置と一方向クラッチ又は最低速ギヤ段用摩擦係合装置とにより最低速ギヤ段が成立させられ、該前進用摩擦係合装置と複数の摩擦係合要素のうちの前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置を除くいずれか１つとを係合させることで前記最低速ギヤ段より高速側のギヤ段が択一的に成立させられる自動変速機を備え、予め定められたニュートラル制御条件が成立した場合には前記前進用摩擦係合装置を解放して該自動変速機内の動力伝達経路を開放すると同時に、前記摩擦係合装置のうちの前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置を除く所定の摩擦係合装置と該前記一方向クラッチとを係合させて車両の後退を防止する車両用自動変速機の制御装置であって、前記ニュートラル制御の復帰条件が成立した場合には、前記所定の摩擦係合装置を解放し、前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置を一時的に係合させることにある。

また、第２発明の要旨とするところは、第１発明において、３つの摩擦係合装置の係合に基づいて作動するフェールセーフバルブが備えられ、前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置の一時的係合は、前記所定の摩擦係合装置の解放後に、若しくはその所定の摩擦係合装置が所定の解放過程に到達したことで開始されることにある。

また、第３発明の要旨とするところは、第２発明において、前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置の一時的係合は、前記ニュートラル制御の復帰条件が成立してから予め設定された待機時間が経過するまで待機させられることにある。

また、第４発明の要旨とするところは、第１発明乃至第３発明のいずれか１において、前記ニュートラル制御の復帰条件は、該ニュートラル制御の成立条件の１つである前記車両のブレーキペダルが踏み込まれた状態から該ブレーキペダルが戻し操作されることで成立させられるものであり、前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置の一時的係合は、該ブレーキペダルの戻し操作から該車両のアクセルペダルの踏込み操作後のアクセルペダル戻し操作前までに終了させられることにある。

また、第５発明の要旨とするところは、第４発明において、前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置の一時的係合は、前記ニュートラル制御の復帰条件成立時から予め定められた一時的係合時間の経過前までに実行されることにある。

第１発明の車両用自動変速機の制御装置によれば、ニュートラル制御の復帰条件が成立した場合には、前記所定の摩擦係合装置が解放され、最低速ギヤ段用摩擦係合装置が一時的に係合させられることから、この最低速ギヤ段用摩擦係合装置の一時的係合とニュートラル制御中に解放されていた前進用摩擦係合装置の再係合とにより最低速ギヤ段が成立させられる。そして、この最低速ギヤ段の成立は、従来のようにエンジンの出力トルクを消費することなく、エンジンの出力トルクの増加前に自動変速機の入力軸回転速度を最低速ギヤ段に対応する回転速度まで上昇させるので、ニュートラル制御からの復帰条件が成立した後の発進操作時には、最低速ギヤ段への変速時間が必要なくしかも入力軸回転数を最低速ギヤ段相当の回転数まで上昇させる必要がないので、必要な大きさの駆動力を速やかなタイミングで得ることができる。

ここで、好適には、３つの摩擦係合装置の係合に基づいて作動するフェールセーフバルブが備えられ、前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置の一時的係合は、前記所定の摩擦係合装置の解放後に、若しくはその所定の摩擦係合装置の所定の解放過程に到達したことで開始されることにある。このようにすれば、所定の摩擦係合装置の解放が完了されるまで若しくはその所定の摩擦係合装置が所定の解放過程に到達するまでは最低速ギヤ段用摩擦係合装置の一時的係合が行われないので、運転者の意図しないフェールセーフバルブの作動が回避される。すなわち、上記ニュートラル制御からの復帰直後では、それまで係合していた所定の摩擦係合装置が解放されつつある状態と、それまで解放されていた前進用摩擦係合装置が再び係合される状態と、上記最低速ギヤ段用摩擦係合装置の係合が開始される状態とが重なって、３つの摩擦係合装置が係合する瞬間が発生してフェールセーフバルブが意図せず作動する可能性があったが、上記のように所定の摩擦係合装置が解放されるまでは最低速ギヤ段用摩擦係合装置の一時的係合が行われないので、フェールセーフバルブが意図せず作動する可能性が好適に回避される。

また、好適には、前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置の一時的係合は、前記ニュートラル制御の復帰条件が成立してから予め設定された待機時間が経過するまで待機させられる。このようにすれば、その待機時間を、ニュートラル制御の復帰条件が成立してからそのニュートラル制御中に係合させられていた所定の摩擦係合装置の解放後までの時間若しくはその所定の摩擦係合装置の解放完了から所定時間前の所定の解放過程となるまでの時間に設定することにより、フェールセーフバルブの作動が好適に回避される。

また、好適には、前記ニュートラル制御の復帰条件は、そのニュートラル制御の成立条件の１つである前記車両のブレーキペダルが踏み込まれた状態から該ブレーキペダルが戻し操作されることで成立させられるものであり、前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置の一時的係合は、そのブレーキペダルの戻し操作から該車両のアクセルペダルの踏込み操作後のアクセルペダル戻し操作前までに終了させられる。このようにすれば、その最低速ギヤ段用摩擦係合装置の一時的係合によって最低速ギヤ段が成立させられると、車速が上昇した状態からアクセルペダルが戻し操作された場合に車両に意図しないエンジンブレーキが作用することが好適に解消される。

また、好適には、前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置の一時的係合は、前記ニュートラル制御の復帰条件成立時から予め定められた一時的係合時間の経過前までに実行される。このようにすれば、上記一時的係合時間を、ニュートラル制御の復帰から再加速操作までの最短時間以下に設定することにより、車両に意図しないエンジンブレーキが作用することが好適に解消される。

本発明が適用された車両用駆動装置の骨子図である。 図１の自動変速機の各ギヤ段を成立させるためのクラッチおよびブレーキの係合、解放状態を説明する図である。 図１の実施例の車両に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。 図３の油圧制御回路のうち自動変速機の変速制御に関連する部分の構成を説明する回路図である。 図４のフェールセーフバルブの機能の要部を説明する部である。 図３の電子制御装置が備えている機能を説明するブロック線図である。 図６の変速制御部に用いられている変速線図（マップ）の一例を示す図である。 図６の電子制御装置の制御作動を説明するタイムチャートである。 図６の電子制御装置の制御作動の要部を具体的に説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などの横置き型の車両用駆動装置の骨子図であり、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関によって構成されているエンジン１０の出力は、トルクコンバータ１２、自動変速機１４を経て、図示しない差動歯車装置から駆動輪（前輪）へ伝達されるようになっている。上記エンジン１０は車両走行用の動力源として機能し、トルクコンバータ１２は、流体伝動装置の入力部材として機能するポンプ翼車１２ａ、流体伝動装置の出力部材として機能するタービン翼車１２ｂ、およびステータ翼車１２ｃと、ポンプ翼車１２ａとタービン翼車１２ｂとの間を直結するロックアップクラッチ１２ｄとを備えている。オイルポンプ４０は、エンジン１０によりポンプ翼車１２ａを介して回転駆動される機械式ポンプである。

自動変速機１４は、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２０を主体として構成されている第１変速部２２と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置２８を主体として構成されている第２変速部３０とを同軸線上に有し、入力軸３２の回転を変速して出力歯車３４から出力する。入力軸３２は入力部材に相当するもので、本実施例ではトルクコンバータ１２のタービン軸であり、出力歯車３４は出力部材に相当するもので、差動歯車装置を介して左右の駆動輪を回転駆動する。なお、自動変速機１４は回転軸心Ｃに対して略対称的に構成されており、図１では回転軸心Ｃの下半分が省略されている。

上記第１変速部２２を構成している第１遊星歯車装置２０は、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、およびリングギヤＲ１の３つの回転要素を備えており、サンギヤＳ１が入力軸３２に連結されて回転駆動されるとともに、リングギヤＲ１が第３ブレーキＢ３を介して回転不能にトランスミッションケース（以下、単にケースという）３６に固定されることにより、キャリアＣＡ１が中間出力部材として入力軸３２に対して減速回転させられて出力する。また、第２変速部３０を構成している第２遊星歯車装置２６および第３遊星歯車装置２８は、一部が互いに連結されることによって４つの回転要素が構成されており、具体的には、第３遊星歯車装置２８のサンギヤＳ３によって第１回転要素が構成され、第２遊星歯車装置２６のリングギヤＲ２および第３遊星歯車装置２８のリングギヤＲ３が互いに連結されて第２回転要素が構成され、第２遊星歯車装置２６のキャリアＣＡ２および第３遊星歯車装置２８のキャリアＣＡ３が互いに連結されて第３回転要素が構成され、第２遊星歯車装置２６のサンギヤＳ２によって第４回転要素が構成されている。上記第２遊星歯車装置２６および第３遊星歯車装置２８は、キャリアＣＡ２およびＣＡ３が共通の部材にて構成されているとともに、リングギヤＲ２およびＲ３が共通の部材にて構成されており、且つ第２遊星歯車装置２６のピニオンギヤが第３遊星歯車装置２８の第２ピニオンギヤ（外周側ピニオンギヤ）を兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。

上記第１回転要素（サンギヤＳ３）は第１ブレーキＢ１によって選択的にケース３６に連結されて回転停止させられ、第２回転要素（リングギヤＲ２、Ｒ３）は第２ブレーキＢ２によって選択的にケース３６に連結されて回転停止させられ、第４回転要素（サンギヤＳ２）はクラッチＣ１を介して選択的に前記入力軸３２に連結され、第２回転要素（リングギヤＲ２、Ｒ３）は第２クラッチＣ２を介して選択的に入力軸３２に連結され、第１回転要素（サンギヤＳ３）は中間出力部材である前記第１遊星歯車装置２０のキャリアＣＡ１に一体的に連結され、第３回転要素（キャリアＣＡ２、ＣＡ３）は前記出力歯車３４に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。また、第２回転要素（リングギヤＲ２、Ｒ３）とケース３６との間には、その第２回転要素の正回転（入力軸３２と同じ回転方向）を許容しつつ逆回転を阻止する一方向クラッチＦ１が第２ブレーキＢ２と並列に設けられている。

上記クラッチＣ１、Ｃ２およびブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、多板式のクラッチや、バンドブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置である。そして、油圧制御回路１１０（図３参照）のリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５の励磁、非励磁やマニュアルバルブによって油圧回路が切り換えられることにより、係合、解放状態が切り換えられ、図２に示すようにシフトレバー７４（図３参照）のセレクト位置Ｐ_SH（ポジション）に応じて前進６段、後進１ 段の各ギヤ段が成立させられる。図２の「１ｓｔ」〜「６ｔｈ」は前進の第１速ギヤ段〜第６速ギヤ段を意味しており、「Ｒ」は後進ギヤ段であり、それ等の変速比（＝入力軸回転速度Ｎ_IN／出力軸回転速度Ｎ_OUT ）は、前記第１遊星歯車装置２０、第２遊星歯車装置２６、および第３遊星歯車装置２８の各ギヤ比ρ１、ρ２、ρ３によって適宜定められる。図２の「○」は係合、「◎」はマニアル変速レンジであるＳレンジが選択されたエンジンブレーキ時のみ係合、空欄は解放を意味している。第１変速段「１ｓｔ」を成立させるブレーキＢ２には並列に一方向クラッチＦが設けられているため、発進時（加速時）には必ずしもブレーキＢ２を係合させる必要は無いのである。本実施例では、上記クラッチＣ１、Ｃ２が、車両前進走行時に係合させられる前進用摩擦係合装置として機能し、ブレーキＢ２が最低速ギヤ段を成立させるために係合させられる最低速ギヤ段用摩擦係合装置として機能し、上記ブレーキＢ１が最低速ギヤ段よりも高速側ギヤ段を成立させるために係合させられる所定の摩擦係合装置或いは後退防止用摩擦係合装置として機能している。

上記シフトレバー７４はシフト操作部材に相当するもので、例えば図３に示すシフトパターンに従って駐車ポジション「Ｐ」、後進走行ポジション「Ｒ」、ニュートラルポジション「Ｎ」、前進走行ポジション「Ｄ」、「４」、「３」、「２」、「Ｌ」へ操作されるようになっており、「Ｐ」および「Ｎ」ポジションでは動力伝達を遮断するニュートラルが成立させられるが、「Ｐ」ポジションでは図示しないメカニカルパーキング機構によって機械的に駆動輪の回転が阻止される。

図３は、図１のエンジン１０や自動変速機１４などを制御するために車両に設けられた電子制御装置５０による制御系統を説明するブロック線図である。アクセルペダル５１の操作量（アクセル開度）Ａccがアクセル操作量センサ５２により検出されるようになっている。アクセルペダル５１は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏込操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Ａccは出力要求量に相当する。また、エンジン１０の吸気配管には、スロットルアクチュエータ５４によって開度θ_THが変化させられる電子スロットル弁５６が設けられている。この他、エンジン１０の回転速度ＮＥを検出するためのエンジン回転速度センサ５８、エンジン１０の吸入空気量Ｑを検出するための吸入空気量センサ６０、吸入空気の温度Ｔ_A を検出するための吸入空気温度センサ６２、上記電子スロットル弁５６の全閉状態（アイドル状態）およびその開度θ_THを検出するためのスロットルセンサ６４、車速Ｖに対応する出力歯車３４の回転速度（出力軸回転速度に相当）Ｎ_OUT を検出するための車速センサ６６、エンジン１０の冷却水温Ｔ_W を検出するための冷却水温センサ６８、ブレーキペダル６９の操作の有無を検出するためのブレーキスイッチ７０、シフトレバー７４の操作位置であるセレクト位置Ｐ_SHを検出するためのレバーポジションセンサ７２、タービン回転速度Ｎ_T すなわち入力軸回転速度Ｎ_INを検出するためのタービン回転速度センサ７６、油圧制御回路１１０内の作動油の温度であるＡＴ油温Ｔ_OIL を検出するためのＡＴ油温センサ７８などが設けられており、それらのセンサから、エンジン回転速度Ｎ_E 、吸入空気量Ｑ、吸入空気温度Ｔ_A 、スロットル弁開度θ_TH、車速Ｖ（出力軸回転速度Ｎ_OUT ）、エンジン冷却水温Ｔ_W 、ブレーキ操作の有無、シフトレバー７２のセレクト位置Ｐ_SH、タービン回転速度Ｎ_T 、ＡＴ油温Ｔ_OIL 、イグニッションスイッチ８２の操作位置などを表す信号が、電子制御装置５０に供給されるようになっている。上記タービン回転速度Ｎ_T は、入力部材である入力軸３２の回転速度（入力軸回転速度Ｎ_IN）と同じである。

油圧制御回路１１０は、自動変速機１４の変速制御に関して図４に示す油圧制御回路および図５に示すフェールセーフバルブ１２６をバルブボデー１１２内に備えている。図４において、オイルポンプ４０から圧送された作動油は、リリーフ型の第１調圧弁１１４により調圧されることによって第１ライン圧Ｐ_L1とされる。第１調圧弁１１４は、リニアソレノイド弁ＳＬＴから供給される信号油圧Ｐ_SLT に応じて調圧動作するもので、タービントルクＴ_T すなわち自動変速機１４の入力トルクＴ_IN、或いはその代用値であるスロットル弁開度θ_THに応じて第１ライン圧Ｐ_L1が調圧され、その第１ライン圧Ｐ_L1は、シフトレバー７４に連動させられるマニュアルバルブ１２０に供給される。そして、シフトレバー７４が「Ｄ」ポジション等の前進走行ポジションへ操作されているときにはマニュアルバルブ１２０からＤレンジ圧Ｐ_D がリニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５へ供給され、シフトレバー７４が「Ｒ」ポジションすなわち後進走行ポジションへ操作されているときにはマニュアルバルブ１２０からＲレンジ圧Ｐ_R がシャトル弁１２２を介してブレーキＢ３へ供給される。第２調圧弁１１６は、第１調圧弁１１４からリリーフされた作動油を信号油圧Ｐ_SLT に応じて調圧し、第１ライン圧Ｐ_L1よりも低い第２ライン圧Ｐ_L2を、ロックアップクラッチ１２ｄの制御のために出力する。また、モジュレータ弁１１８は、第１ライン圧Ｐ_L1を元圧としてその第１ライン圧Ｐ_L1に拘わらず一定のモジュレータ圧Ｐ_M を、リニアソレノイド弁ＳＬＴおよびリニアソレノイド弁ＳＬＵへ出力する。

リニアソレノイド弁ＳＬ１〜ＳＬ５は、それぞれクラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３に対応して配設されており、電子制御装置５０から出力される駆動信号（指示油圧）に従ってそれぞれ励磁状態が制御されることにより、それ等の係合油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2、Ｐ_B1、Ｐ_B2、Ｐ_B3がそれぞれ独立に制御され、これにより第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」、および後進ギヤ段「Ｒｅｖ」の何れかを択一的に成立させることができる。

図５に示す油圧制御回路１１０内のフェールセーフバルブ１２６は、公知のものであり、たとえば特開２００８−１９０６６７号公報の図６に記載されたものと同様に構成される。フェールセーフバルブ１２６は、上記係合油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2、Ｐ_B1、Ｐ_B2、Ｐ_B3のうちの３つ係合油圧が同時に発生していることに基づいてフェール作動し、予め設定されたギヤ段たとえば第３速ギヤ段を成立させる。フェールセーフバルブ１２６は、たとえば、ブレーキＢ３への係合油圧Ｐ_B3の供給を遮断することが可能な第１作動弁１２６ａと、ブレーキＢ１への係合油圧Ｐ_B1の供給およびブレーキＢ２への係合油圧Ｐ_B2の供給を共に遮断することが可能な第２作動弁１２６ｂとを備えており、何らかの原因により例えば非励磁状態であっても油圧が出力されるリニアソレノイド弁のオンフェールの発生により、第１速ギヤ段乃至第６速ギヤ段のうちの何れかの変速段を達成させる際に正常時であれば同時に供給されることがないリニアソレノイド弁の係合油圧が同時に供給されるような故障時に、所定の油圧式摩擦係合装置への係合油圧の供給を遮断して自動変速機１０のインタロックを回避するフェールセーフ機能を有している。

たとえば、第１作動弁１２６ａは、Ｄレンジ圧Ｐ_D の発生時である前進走行の際の正常時にはスプリングの推力およびそのＤレンジ圧Ｐ_D に基づいて正常側位置が維持され、その正常側位置において係合油圧Ｐ_B3がブレーキＢ３へ供給されることを許容する。これにより、シフトレバー７２の「Ｄ」ポジションにおいてブレーキＢ３の係合が成立要件となる第３速ギヤ段および第５速ギヤ段の達成が許容される。しかし、第１作動弁１２６ａは、Ｄレンジ圧Ｐ_D の発生時である前進走行の際の上記故障時には係合油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2、Ｐ_B1、Ｐ_B2、或いはＰ_B3のうち少なくとも３つのリニアソレノイド弁からの係合油圧の発生に基づいて故障側位置へ切り換えられ、その故障側位置においてブレーキＢ３への係合油圧Ｐ_SLB3の供給を遮断すると共に、故障時の所定油圧としてのＤレンジ圧Ｐ_D を第２作動弁１２６ｂへ出力する。これにより、前進走行の際の故障時にブレーキＢ３の異常な係合に起因する自動変速機１０のインタロックが回避される。

また、第２作動弁１２６ｂは、Ｄレンジ圧Ｐ_D の発生時である前進走行の際の正常時にはスプリングの推力およびライン油圧Ｐ_L1に基づいて正常側位置が維持され、その正常側位置において係合油圧Ｐ_B1および係合油圧Ｐ_B2がそれぞれブレーキＢ１およびブレーキＢ２へ供給されることを許容する。これにより、シフトレバー７２の「Ｄ」ポジションにおいてブレーキＢ１或いはブレーキＢ２の係合が成立要件となる第１速ギヤ段、第２速ギヤ段、および第６速ギヤ段の達成が許容される。しかし、第２作動弁１２６ｂは、Ｄレンジ圧Ｐ_D の発生時である前進走行の際の上記故障時には係合油圧Ｐ_SLB1、Ｐ_SLB2、圧Ｐ_SLB3、および故障時の所定油圧として第１作動弁１２６ａから出力されるＤレンジ圧Ｐ_D のうち少なくとも２つの油圧の発生に基づいて故障側位置へ切り換えられ、その故障側位置においてブレーキＢ１への係合油圧Ｐ_SLB1の供給およびブレーキＢ２への係合油圧Ｐ_SLB2の供給を遮断する。これにより、前進走行の際の故障時にブレーキＢ１またはブレーキＢ２の異常な係合に起因する自動変速機１０のインタロックが回避される。

このように構成されたフェールセーフバルブ１２６において、例えば、係合油圧Ｐ_C1および係合油圧Ｐ_C2の供給により第４速ギヤ段を達成させる際にリニアソレノイド弁ＳＬ３のオンフェールにより係合油圧Ｐ_B3が同時に供給される故障時には、第１作動弁１２６ａが係合油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2、およびＰ_B3の発生に基づいて故障側位置へ切り換えられることによりブレーキＢ３への係合油圧Ｐ_B3の供給が遮断されるので、クラッチＣ１、クラッチＣ２、およびブレーキＢ３が係合させられることによる自動変速機１０のインタロックが回避されると共に、係合油圧Ｐ_C1およびＰ_C2によりクラッチＣ１およびクラッチＣ２のみが係合させられて第４速ギヤ段が達成される。

また、たとえば、係合油圧Ｐ_SLC1および係合油圧Ｐ_SLB2の供給により第１速ギヤ段を達成させる際にリニアソレノイド弁ＳＬ１のオンフェールにより係合油圧Ｐ_B1が同時に供給されるような故障時には、第２作動弁１２６ｂが係合油圧Ｐ_B1およびＰ_B2の発生に基づいて故障側位置へ切り換えられることによりブレーキＢ１への係合油圧Ｐ_B1の供給およびブレーキＢ２への係合油圧Ｐ_B2の供給が遮断されるので、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、およびブレーキＢ２が係合させられることによる自動変速機１０のインタロックが回避されると共に、係合油圧Ｐ_C1によりクラッチＣ１のみが係合させられて自動変速機１０がニュートラル状態とされる。

また、係合油圧Ｐ_C1および係合油圧Ｐ_B2の供給により第１速ギヤ段を達成させる際にリニアソレノイド弁ＳＬ２のオンフェールにより係合油圧Ｐ_C2が同時に供給されるような故障時には、第１作動弁１２６ａが係合油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2、およびＰ_B2の発生に基づいて故障側位置へ切り換えられることによりＤレンジ圧Ｐ_D が第２作動弁１２６ｂへ出力されると共に、第２作動弁１２６ｂが係合油圧Ｐ_B2および第１作動弁１２６ａから出力されるＤレンジ圧Ｐ_D の発生に基づいて故障側位置へ切り換えられることによりブレーキＢ２への係合油圧Ｐ_B2の供給が遮断されるので、クラッチＣ１、クラッチＣ２、およびブレーキＢ２が係合させられることによる自動変速機１０のインタロックが回避されると共に、係合油圧Ｐ_C1および係合油Ｐ_C2によりクラッチＣ１およびクラッチＣ２のみが係合させられて第４速ギヤ段が達成される。

また、係合油圧Ｐ_C1および係合油圧Ｐ_B2の供給により第１速ギヤ段を達成させる際にリニアソレノイド弁ＳＬ３のオンフェールにより係合油圧Ｐ_B3が同時に供給されるような故障時には、第１作動弁１２６ａにおいては係合油圧Ｐ_C1と係合油圧Ｐ_B2或いは係合油圧Ｐ_B3とが入力されるだけであるため正常側位置がそのまま維持されるが、第２作動弁１２６ｂが係合油圧Ｐ_B2および係合油圧Ｐ_B3の発生に基づいて故障側位置へ切り換えられることによりブレーキＢ２への係合油圧Ｐ_SLB2の供給が遮断されるので、クラッチＣ１、ブレーキＢ２、およびブレーキＢ３が係合させられることによる自動変速機１０のインタロックが回避されると共に、係合油圧Ｐ_SLC1および係合油圧Ｐ_B3によりクラッチＣ１およびブレーキＢ３のみが係合させられて第３速ギヤ段が達成される。

電子制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、変速制御、ニュートラル制御、ニュートラル制御復帰制御などを実行する。

図６は、電子制御装置５０の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図６において、変速制御部１３０は、たとえば図７に示す予め記憶された変速線図から実際のスロットル弁開度θ_THおよび車速Ｖに基づいて自動変速機１４の変速すべきギヤ段を決定し、その決定されたギヤ段が成立させられるようにする変速作動を開始させるための変速出力を実行する。図２から明らかなように、本実施例の自動変速機１４は、クラッチＣおよびブレーキＢの何れか１つを解放するとともに他の１つを係合させるクラッチツークラッチ変速により、連続するギヤ段の変速が行われるようになっている。図７の実線はアップシフト線、破線はダウンシフト線であり、車速Ｖが低くなったりスロットル弁開度θ_THが大きくなったりするに従って、変速比が大きい低速側のギヤ段に切り換えられるようになっており、図中の「１」〜「６」は第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」を意味している。

ニュートラル制御条件判定部１３２は、ニュートラル制御部１３４により実行されるニュートラル制御の開始条件が成立したか否か、および、そのニュートラル制御の終了条件すなわち復帰条件が成立したか否かを判定する。ニュートラル制御の開始条件とは、たとえば、(a) シフトレバー７４によりＤレンジが選択されていること、(b) アクセルペダル５１が非操作状態すなわちアイドルオン状態であること、(c) 車速Ｖが零または零付近であること、(d) エンジン回転速度Ｎ_E が予め設定されたニュートラル制御実行回転速度Ｎ_E 1 以下であること、(e) エンジン水温Ｔ_W が予め設定された暖気判定温度Ｔ_W 1 より高いこと、(f) ブレーキペダル６９が踏込み操作されていること、のすべてが満足されることである。また、ニュートラル制御の復帰条件とは、それらの条件のうちのいずれか１つが満足されなくなったことである。ニュートラル制御は、主として、交差点における赤信号で一時停止したときに実行されるものであるから、通常、ブレーキペダル６９の踏込み操作が解除されてブレーキペダル６９が原位置に戻されたときに、ニュートラル制御の復帰条件が成立する。

ニュートラル制御部１３４は、ニュートラル制御条件判定部１３２によってニュートラル制御の開始条件が成立したと判定されると、変速制御部１３０からの自動変速機１４のクラッチＣ１の係合指令を内容とする第１速ギヤ段の成立指定に優先してそのクラッチＣ１を解放し、その自動変速機１４中の動力伝達経路を開放してトルクコンバータ１２による引摺りを軽減するとともに、ブレーキＢ１を係合させて一方向クラッチＦ１と共同して自動変速機１４の出力歯車３４の逆回転をロックし、登坂路などにおける車両の後退を阻止する。

ニュートラル制御復帰制御部１３６は、ニュートラル制御条件判定部１３２によってニュートラル制御の復帰条件が成立したと判定されると、自動変速機１４のブレーキＢ１を解放させるとともにクラッチＣ１を再係合させて、ニュートラル制御部１３４によるニュートラル制御を終了させる。このようにブレーキペダル６９の踏込操作が解除されてニュートラル制御が終了させられると、車速Ｖは略零状態であることから、変速制御部１３０は自動変速機１４において第１速ギヤ段を成立させる出力を行うが、Ｄレンジでの第１速ギヤ段はクラッチＣ１の係合と一方向クラッチＦ１の係合とで成立させられるので、第１速ギヤ段への変速出力は、上記クラッチＣ１の係合指令を内容とする。一般に、このニュートラル制御からの復帰過程では、再係合させられるクラッチＣ１と解放途中のブレーキＢ１とによって実質的に第２速ギヤ段が形成され、タービン回転速度Ｎ_T は図８の破線に示すように、第２速ギヤ段での回転速度を示す２点鎖線に略沿って次第に上昇させられる。この過程で再発進のためにアクセルペダル５１が踏込み操作されると、エンジン１０の出力トルクによりタービン回転速度Ｎ_T が持ち上げられ、図８のｔ５時点に示すように一方向クラッチＦ１が係合させられて第１速ギヤ段が成立させられる。この場合、少なくとも復帰過程の所期は第２速ギヤ段状態であるため、ニュートラル制御を行っていないときの発進操作に比較して、エンジン１０の出力トルクの一部がタービン回転速度Ｎ_T の持上げのために消費されて残りの出力トルクで車両を加速することになるので、車両の駆動力の出方が小さくなり、運転者に違和感を感じさせる。このため、本実施例のニュートラル制御復帰制御部１３６は、後退防止用摩擦係合装置解放制御部１３８、最低速ギヤ段形成待機制御部１４０、フェールセーフバルブ非作動条件成立判定部１４２、最低速ギヤ段一時的形成制御部１４４を、備えている。

後退防止用摩擦係合装置解放制御部１３８は、ニュートラル制御条件判定部１３２によってニュートラル制御の復帰条件が成立したと判定されると、ニュートラル制御部１３４によるニュートラル制御中に係合させられていた後退防止用摩擦係合装置として機能するブレーキＢ１を解放させる。最低速ギヤ段形成待機制御部１４０は、上記復帰条件が成立したと判定されても、発進操作で発生する前進トルク伝達による一方向クラッチＦ１の係合に先立って第１速ギヤ段を成立させるためのブレーキＢ２の係合指令を直ちに出力させないで待機させる。フェールセーフバルブ非作動条件成立判定部１４２は、たとえば、ブレーキＢ１の解放が完了したこと若しくはブレーキＢ１の解放完了所定時間前の所定の解放過程に到達した時期に対応する予め設定された解放時間が経過したことに基づいて、フェールセーフバルブ１２６の非作動条件が成立したか否かを判定する。この所定の解放過程とは、ブレーキＢ１の完全解放前であるが、ブレーキＢ１の係合圧が係合トルク容量がブレーキＢ２の係合容量が発生したとしてもショックが発生しない値まで低下した時期である。

最低速ギヤ段一時的形成制御部１４４は、そのフェールセーフバルブ非作動条件成立判定部１４２によりフェールセーフバルブ１２６の非作動条件が成立したと判定されるまで、すなわち所定の待機時間が経過するまでは待機させ、その所定の待機時間後にブレーキＢ２を係合を開始させ、次いでその係合開始から予め設定された一時的係合時間が経過するとそのブレーキＢ２を解放させる。すなわち、ブレーキＢ２を一時的に係合させ、一方向クラッチＦ１の係合を用いないで第１速ギヤ段を一時的に成立させる。この一時的係合時間は、たとえば、再加速操作後のアクセルペダル戻し操作に関連してＤレンジにおいて意図しないエンジンブレーキ作用の発生を回避するために、そのアクセルペダル５１の戻し操作までに上記一時的係合が終了するように設定されており、たとえば、ニュートラル制御の復帰の原因となったブレーキペダル６９の戻し操作からアクセルペダル５１の踏込み後の戻し操作までの最短時間以下に予め実験的に設定される。

これにより、タービン回転速度Ｎ_T は、図８の実線に示されるように、前進走行用のクラッチＣ１の係合開始時点であるｔ１時点付近からは、１点鎖線に示す第１速ギヤ段での回転速度に沿って上昇させられる。このため、アクセルペダル５１の踏込み操作により再発進操作されたときには、一方向クラッチＦ１が直ちに係合して第１速ギヤ段での駆動力が直ちに得られるので、ニュートラル制御を行っていないときの発進操作時に比較して車両の駆動力の出方が同等となり、運転者に違和感を感じさせない。なお、図８のタービン回転速度Ｎ_T は、理解を容易とするために、その変化を強調して記載されている。

図９は、電子制御装置５０の制御作動の要部、すなわちニュートラル制御中からのニュートラル制御復帰制御ルーチンを説明するフローチャートである。図９において、ニュートラル制御条件判定部１３２に対応するステップＳ１( 以下、ステップを省略する) では、前記ニュートラル制御中において前記ニュートラル制御の復帰条件が成立したか否か、たとえば運転者によりブレーキペダル６９の戻し操作が行われたか否かが判断される。このＳ１の判断が否定された場合は本ルーチンが終了させられ、ニュートラル制御部１３４によるニュートラル制御が継続される。しかし、Ｓ１の判断が肯定された場合は、後退防止用摩擦係合装置解放制御部１３８に対応するＳ２において、ニュートラル制御からの復帰制御が開始され、それまで自動変速機１４の出力歯車３４の逆回転をロックするために係合させられていた第２速ギヤ段達成用のブレーキＢ１の解放が開始され、且つそれまで自動変速機１４内の動力伝達経路を開放するために解放させられていた前進走行用のクラッチＣ１の係合が開始される。図８のｔ１時点はこの状態を示し、図８の破線はＢ１係合圧の指令値を示している。タービン回転速度Ｎ_T は、このｔ１時点では動力伝達経路が閉じられたことに関連して略零であるが、ｔ１時点以後では車両の移動にともなって徐々に上昇開始する。

同時に、次いで、最低速ギヤ段形成待機制御部１４０に対応するＳ３では、発進操作であるアクセルペダル５１の踏込みで発生する前進トルクが伝達されることによる一方向クラッチＦ１の係合に先立って第１速ギヤ段を成立させるためのブレーキＢ２の係合指令が、Ｓ１によるニュートラル制御の復帰条件の成立判断後直ちに出力されないで待機させられる。第１速ギヤ段形成用のブレーキＢ２の係合が待機させられる。

次いで、フェールセーフバルブ非作動条件成立判定部１４２に対応するＳ４において、フェールセーフバルブ１２６の非作動条件が成立したか否かが判断される。このＳ４の判断が否定される内はその実行が繰り返されて待機させられるが、肯定されると、最低速ギヤ段一時的形成制御部１４４に対応するＳ５が実行される。図８のｔ２時点はこの状態を示している。このＳ５では、フェールセーフバルブ１２６の非作動条件が成立すると、それまで待機させられていたブレーキＢ２を一時的に係合させ、アクセルペダル５１の戻し操作前までとなるように予め設定された一時的係合時間が経過するとそのブレーキＢ２を解放させる。すなわち、ブレーキＢ２を一時的に係合させ、一方向クラッチＦ１の係合を用いないで第１速ギヤ段を一時的に成立させる。図８のｔ２時点からｔ３時点までの破線はＢ２係合圧の指令値であり、その破線に遅れて上下する実線( 曲線) は実際のＢ２係合圧を示している。

このようなニュートラル制御復帰時において、タービン回転速度Ｎ_T は、上記ブレーキＢ２の一時的係合により図８の実線に示すように、前進走行用のクラッチＣ１の係合開始時点であるｔ１時点付近からは、１点鎖線に示す第１速ギヤ段での回転速度に沿って上昇させられる。このため、図８のｔ４時点に示すようにアクセルペダル５１の踏込み操作により再発進加速操作されたときには、一方向クラッチＦ１が直ちに係合して第１速ギヤ段での駆動力が直ちに得られることから、図８の破線に示すようにニュートラル制御を行っていないときの発進操作時に比較して、エンジン１０の出力トルクによるタービン回転速度Ｎ_T の引上げがなく、しかも図８のｔ４時点からｔ５時点に示す第１速ギヤ段成立のための変速時間が不要となるので、車両の駆動力の出方が同等となり、運転者に違和感を感じさせない。図８のｔ５時点は上記ニュートラル制御を行っていないときの発進操作時における、一方向クラッチＦ１の係合に基づく第１速ギヤ段成立時点を示している。

上述のように、本実施例の車両用自動変速機１４の電子制御装置５０によれば、ニュートラル制御の復帰条件が成立した場合には、車両の後退防止のためにそれまで係合させられていたブレーキＢ１（所定の摩擦係合装置）が解放され、ブレーキＢ２（最低速ギヤ段用摩擦係合装置）が係合させられることから、そのブレーキＢ２の係合とニュートラル制御中に解放されていたクラッチＣ１（前進用摩擦係合装置）の再係合とにより最低速ギヤ段が一時的に成立させられる。そして、そのブレーキＢ２の一時的成立は、従来のようにエンジン１０の出力トルクを消費することなく、エンジン１０の出力トルクの増加前に自動変速機１４の入力軸回転速度すなわちタービン回転速度Ｎ_T を第１速ギヤ段に対応する回転速度まで上昇させるので、ニュートラル制御からの復帰条件が成立した後の発進加速操作時には、最低速ギヤ段への変速時間が必要なくしかも入力軸回転数を最低速ギヤ段相当の回転数まで上昇させる必要がないので、必要な大きさの駆動力を速やかなタイミングで得ることができる。

また、本実施例の車両用自動変速機１４には、３つの摩擦係合装置の係合に基づいて作動するフェールセーフバルブ１２６が備えられており、電子制御装置５０によれば、第１速ギヤ段用のブレーキＢ２の一時的係合は、ブレーキＢ１の解放後に若しくはそのブレーキＢ１の所定の解放過程で開始される。このように、ブレーキＢ１が解放されるまで若しくはブレーキＢ１の所定の解放過程に至るまでは第１速ギヤ段形成用のブレーキＢ２の一時的係合が行われないので、フェールセーフバルブ１２６の作動が回避され、意図しないフェールセーフバルブ１２６の作動による油圧回路のフェールセーフ変速段の成立などにより正常な制御状態が失われることが防止される。すなわち、上記ニュートラル制御からの復帰直後では、それまで係合していたブレーキＢ１が解放されつつある状態と、それまで解放されていた前進用のクラッチＣ１が再び係合される状態と、上記ブレーキＢ２の係合が開始される状態とが重なって、３つの摩擦係合装置が係合する瞬間が発生してフェールセーフバルブ１２６が意図せず作動する可能性があったが、上記のようにブレーキＢ１が解放されるまではブレーキＢ２の一時的係合が行われないので、フェールセーフバルブ１２６が意図せず作動する可能性が好適に回避される。

また、本実施例の車両用自動変速機１４の電子制御装置５０によれば、ブレーキＢ２の一時的係合は、ニュートラル制御の復帰条件が成立してから予め設定された待機時間が経過するまで待機させられることから、その待機時間を、ニュートラル制御中に係合させられていたブレーキＢ１の解放時間に設定することにより、油圧センサを用いた各係合圧の油圧検出などを用いることなく、フェールセーフバルブ１２６の作動が好適に回避される。

また、本実施例の車両用自動変速機１４の電子制御装置５０によれば、ニュートラル制御の復帰条件は、そのニュートラル制御の成立条件の１つである車両のブレーキペダル６９が踏み込まれた状態からそのブレーキペダル６９が戻し操作されることで成立させられるものであり、第１速ギヤ段形成用のブレーキＢ２の一時的係合は、そのブレーキペダル６９の戻し操作からその車両のアクセルペダル５１の踏込み操作後のそのアクセルペダル５１の戻し操作までに終了させられるので、その第１速ギヤ段成立用のブレーキＢ２の一時的係合によって第１速ギヤ段が成立させられると、車速が上昇した状態からアクセルペダル５１の戻し操作された場合に車両に意図しないエンジンブレーキが作用することが好適に解消される。

また、本実施例の車両用自動変速機１４の電子制御装置５０によれば、ブレーキＢ２の一時的係合は、ニュートラル制御の復帰条件成立時から予め定められた一時的係合時間の経過前までに実行されるので、その一時的係合時間を、ニュートラル制御の復帰の原因となったブレーキペダル６９の戻し操作からアクセルペダル５１の踏込みまでの最短時間以下に設定することにより、車両に意図しないエンジンブレーキが作用することが好適に解消される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

たとえば、前述の実施例では、自動変速機１４は、前進６速となるように構成されていたが、５速以下、或いは７速以上のギヤ段を有するものであってもよい。要するに、最低速ギヤ段が前進用摩擦係合装置と一方向クラッチＦ１とで成立させられるとともに、エンジンブレーキ時でも最低速ギヤ段を成立させるためのブレーキがその一方向クラッチと並列に設けられ、さらに、その一方向クラッチＦ１と共同して自動変速機１４の出力部材の逆回転すなわち後進回転をロックにより阻止する機能を備えたものであれば、ギヤ段の数に拘わらず、差し支えない。

また、前述の実施例の車両はフェールセーフバルブ１２６を備えたものであったが、そのフェールセーフバルブ１２６は必ずしも設けられていなくてもよい。

なお、上述したのはあくまでの本発明の一実施例であり、本発明はその他の態様においても適用される。

１４：自動変速機
５０：電子制御装置( 制御装置)
５１：アクセルペダル
６９：ブレーキペダル
１２６：フェールセーフバルブ
Ｃ１：クラッチ（前進用摩擦係合装置）
Ｂ１：ブレーキ（所定の摩擦係合装置）
Ｂ２：ブレーキ（最低速ギヤ段用摩擦係合装置）
Ｆ１：一方向クラッチ

Claims (5)

1. 車両の前進走行時に係合させられる前進用摩擦係合装置と一方向クラッチ又は最低速ギヤ段用摩擦係合装置とにより最低速ギヤ段が成立させられ、該前進クラッチと複数の摩擦係合要素のうちの前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置を除くいずれか１つとを係合させることで前記最低速ギヤ段より高速側のギヤ段が択一的に成立させられる自動変速機を備え、予め定められたニュートラル制御条件が成立した場合には前記前進用摩擦係合装置を解放して該自動変速機内の動力伝達経路を開放すると同時に、前記摩擦係合装置のうちの前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置を除く所定の摩擦係合装置と前記一方向クラッチとを係合させて車両の後退を防止する車両用自動変速機の制御装置であって、
   前記ニュートラル制御の復帰条件が成立した場合には、前記所定の摩擦係合装置を解放し、前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置を一時的に係合させることを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
2. ３つの摩擦係合装置の係合に基づいて作動するフェールセーフバルブが備えられ、
   前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置の一時的係合は、前記所定の摩擦係合装置の解放後に若しくは該所定の摩擦係合装置の解放過程で開始されることを特徴とする請求項１の車両用自動変速機の制御装置。
3. 前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置の一時的係合は、前記ニュートラル制御の復帰条件が成立してから予め設定された待機時間が経過するまで待機させられることを特徴とする請求項２の車両用自動変速機の制御装置。
4. 前記ニュートラル制御の復帰条件は、該ニュートラル制御の成立条件の１つである前記車両のブレーキペダルが踏み込まれた状態から該ブレーキペダルが戻し操作されることで成立させられるものであり、
   前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置の一時的係合は、該ブレーキペダルの戻し操作から該車両のアクセルペダルの踏込み操作後の該アクセルペダルの戻し操作前までに終了させられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１の車両用自動変速機の制御装置。
5. 前記最低速ギヤ段用摩擦係合装置の一時的係合は、前記ニュートラル制御の復帰条件成立時から予め定められた一時的係合時間の経過前までに実行されることを特徴とする請求項４の車両用自動変速機の制御装置。

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