JP3879588B2 - Vehicle control device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動源と駆動車輪との間に有段変速機を備えて、要求に応じた駆動力の切替えが可能な車輌の制御装置に係り、詳しくは、登坂路にて有段変速機の変速段を、ドライバに不快感を与えることなく切替え得るようにした自動変速機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特にオフロードを走行するための車輌などには、例えば自動変速機の出力回転を伝達するディファレンシャルギヤと駆動車輪に連結されるプロペラシャフトとの間に、２段変速が可能な有段変速機、所謂トランスファーを備えているものがある。このような車輌では、例えば平坦路などを走行するための低トルクで、かつ高速回転を伝達するための高速ギヤ比と、例えば登坂路などを走行するための高トルクで、かつ低速回転を伝達するための低速ギヤ比と、をトランスファーの変速段を選択することで切替え、つまり駆動源からの駆動力を２段階に切替えて出力することを可能としている。
【０００３】
しかし、上記トランスファーを備えた車輌によると、停止状態（特にシフトレンジがＰ（パーキング）レンジ又はＮ（ニュートラル）レンジであって駆動力が伝達されていない状態）では該トランスファーの変速段を切替えることができるが、該トランスファーに駆動源からの駆動力が伝達されている状態では該トランスファーの変速段を切替えることができない。このため、車輌が走行している状態でドライバが変速段の切替えを望んでいても、該変速段を切替えることはできないという問題があった。
【０００４】
そこで、上記問題を解消するための車輌の制御装置が本出願人により提案されている（特願２００１−３６７７２７：未公開）。該車輌の制御装置は、エンジンと駆動車輪との間に介在し、該エンジンの出力回転を、クラッチやブレーキ等の複数の摩擦係合要素の係合状態に基づき変速して、トランスファーを介して駆動車輪に伝達し得る自動変速機を備え、車輌の走行中に、切替え要求を検出したときの自動変速機の変速状態に応じて、エンジンと駆動車輪との間で動力伝達を切断するように、複数の摩擦係合要素を選択的に切断状態にして、該切断中にトランスファーの変速段を切替え制御するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記車輌の制御装置では、選択した摩擦係合要素を解放して動力伝達を切断することにより、車輌走行中においてトランスファーの変速段を容易に切替えることができるが、例えば該変速段の切替え中に、以下のような不都合を招くことも考えられる。つまり、該車輌の制御装置では、トランスファーの変速段の切替え中は、エンジントルクが駆動車輪に伝達されないため、例えば登坂路での変速段切替え時、動力伝達が再び接続されるまでの僅かの間に車輌が一瞬後退するような不快感をドライバに与える虞がある。
【０００６】
そこで本発明は、登坂路にて有段変速機の変速段を切替える場合であっても、動力伝達の切断から接続までの僅かの間に車輌が一瞬後退するような不具合を確実に防止し得るように構成し、もって上述課題を解消した車輌の制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は（例えば図１乃至図１４参照）、少なくとも２段の変速段を有して変速切替え自在な有段変速機（８）に接続し得、駆動源（２）の出力を複数の係合要素（例えばＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２）の係合状態に基づき変速して駆動車輪に伝達する自動変速機（３Ａ又は３Ｂ）を備えてなる車輌の制御装置（１）において、
前記自動変速機が走行レンジ（例えばＤレンジ）を達成している状態であって前記有段変速機（８）の変速段の切替え要求が入力された際、前記複数の係合要素（例えばＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２）のうち、前記駆動車輪の後退回転を規制する後退規制制御に用いる係合要素（例えばＢ−１）以外の切断すべき係合要素（例えば、１速段の場合にはＣ−１とＢ−２、２速段の場合にはＣ−１）の係合圧を完全に排出し（例えば０圧）該切断すべき係合要素を解放して前記駆動源（２）と前記駆動車輪との間の動力伝達を切断する動力伝達切断手段（１２）と、
該動力伝達切断手段（１２）による動力伝達切断中に前記有段変速機（８）の変速段を切替える切替え制御手段（１３）と、
前記動力伝達切断手段（１２）による動力切断中、前記後退規制制御に用いる前記係合要素（例えばＢ−１）を係合させることにより前記駆動車輪の後退回転を規制する前記後退規制制御を実行する後退規制制御手段（１７）と、
前記切替え制御手段（１３）による変速段の切替え後に、接続すべき係合要素（例えばＣ−１）を、前記係合圧完全排出状態からガタ詰め制御及び完全係合制御を行って係合させて、前記自動変速機（３Ａ又は３Ｂ）の動力伝達を接続する動力伝達接続手段（１４）と、を備えてなる、
ことを特徴とする車輌の制御装置（１）にある。
【０００８】
請求項２に係る本発明は（例えば図２及び図１２参照）、前記複数の係合要素（例えばＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２）の各係合状態を制御し得る油圧制御装置（３０）を備え、
前記自動変速機（３Ａ又は３Ｂ）は、前記駆動車輪に連動する後進軸（４ｂ）に連結する回転要素（Ｒ３）を備えると共に、前記係合要素として、該回転要素（Ｒ３）に連結されて該回転要素（Ｒ３）の後退回転を規制し得るワンウェイクラッチ（図２ではＦ−１，図１２ではＦ−２）と、該ワンウェイクラッチによる前記後退回転の規制状態を有効又は無効に切替えるブレーキ（Ｂ−１）と、を備え、
前記後退規制制御手段（１７）は、前記油圧制御装置（３０）を制御して前記ブレーキ（Ｂ−１）を係合させることにより前記ワンウェイクラッチ（図２ではＦ−１，図１２ではＦ−２）にて前記回転要素（Ｒ３）の後退回転を規制してなる、
請求項１記載の車輌の制御装置（１）にある。
【０００９】
請求項３に係る本発明は（例えば図１乃至図３、図１２及び図１３参照）、前記自動変速機（３Ａ又は３Ｂ）は、前記係合要素として、前進１速段を得る際に係合されるクラッチ（Ｃ−１）と、該前進１速段より高速段である前進２速段を得る際に該クラッチ（Ｃ−１）と共に係合されるブレーキ（Ｂ−１）と、を備え、
前記前進１速段にあって前記有段変速機（８）の変速段を切替える場合、前記動力伝達切断手段（１２）が係合状態の前記クラッチ（Ｃ−１）を解放した後、前記後退規制制御手段（１７）が解放状態の前記ブレーキ（Ｂ−１）を所定係合圧にて係合させるように前記油圧制御装置（３０）を制御してなる、
請求項１記載の車輌の制御装置（１）にある。
【００１０】
請求項４に係る本発明は（例えば図１乃至図３、図１２及び図１３参照）、前記前進２速段にあって前記変速段を切替える場合、前記動力伝達切断手段（１２）が係合状態の前記クラッチ（Ｃ−１）を解放した後、前記後退規制制御手段（１７）が前記ブレーキ（Ｂ−１）の係合状態を所定係合圧にて維持するように前記油圧制御装置（３０）を制御してなる、
請求項３記載の車輌の制御装置（１）にある。
【００１１】
請求項５に係る本発明は（例えば図１、図２、及び図１２参照）、前記動力伝達接続手段（１４）は、前記自動変速機（３Ａ又は３Ｂ）が前記有段変速機（８）の変速段に対応する変速状態にて前記動力伝達を接続するように制御してなる、
請求項１ないし４のいずれか記載の車輌の制御装置（１）にある。
【００１２】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によると、動力伝達切断手段が、有段変速機の変速段の切替え要求が入力された際、後退規制制御に用いる係合要素以外の切断すべき係合要素の係合圧を完全に排出し該切断すべき係合要素を解放して駆動源と駆動車輪との間の動力伝達を切断し、切替え制御手段が、動力伝達切断中に有段変速機の変速段を切替え、後退規制制御手段が、動力切断中、後退規制制御に用いる係合要素を係合させることにより後退規制制御を実行し、動力伝達接続手段が、変速段の切替え後、接続すべき係合要素を、係合圧完全排出状態からガタ詰め制御及び完全係合制御を行って係合させ、自動変速機の動力伝達を接続するので、特に登坂路にあって有段変速機の変速段を切替える場合に、駆動源と駆動車輪の間の動力伝達切断から接続までの僅かの間に車輌が一瞬後退してドライバに不快感を与えるような不具合を確実に防止することができる。
【００１４】
請求項２に係る本発明によると、後退規制制御手段が油圧制御装置を制御してブレーキを係合させ、ワンウェイクラッチにて回転要素の後退回転を規制するだけで、駆動車輪の前進回転を許容しながら後退回転の規制状態を容易に得ることができる。
【００１５】
請求項３に係る本発明によると、前進１速段にあって有段変速機の変速段を切替える際に、クラッチを解放してブレーキを所定係合圧で係合させるだけで、後退回転の規制状態を容易に得ることができる。
【００１６】
請求項４に係る本発明によると、前進２速段にあって有段変速機の変速段を切替える際に、クラッチを解放した後、ブレーキの係合状態を所定係合圧にて維持するだけで、後退回転の規制状態を容易に得ることができる。
【００１７】
請求項５に係る本発明によると、有段変速機の変速段を切替えた後、切断されていた自動変速機の動力伝達を容易にかつ確実に接続することができ、しかも、自動変速機が有段変速機の変速段に対応する変速状態にて動力伝達を接続するように制御するので、切替えられた有段変速機の変速段に対応した最適な変速状態で自動変速機の動力伝達を再接続することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を図に沿って説明する。
【００１９】
＜第１の実施の形態＞
まず、本発明を適用し得る自動変速機、及び有段変速機（以下、「トランスファー」と言う）について図２ないし図４に沿って説明する。図２は本発明に係る自動変速機３及びトランスファー８を示すスケルトン図、図３は自動変速機３Ａの作動表、図４は油圧制御装置３０を示す一部省略図である。
【００２０】
図２に示すように、自動変速機３Ａは、ミッションケース７内にトルクコンバータ５及び有段変速機構としての自動変速機構４を備えており、内燃エンジン（駆動源）２からの出力が、該トルクコンバータ５のポンプインペラ５ａに入力され、該トルクコンバータ５のタービンランナ５ｂを介して自動変速機構４の入力軸４ａに入力されている。また、該トルクコンバータ５には、ロックアップクラッチ６が備えられている。
【００２１】
自動変速機構４には、シンプルプラネタリギヤＳＰと、２つのプラネタリギヤが連結されるような形であるラビニョタイプのプラネタリギヤユニットＲＰとが備えられている。該シンプルプラネタリギヤＳＰは、サンギヤＳ１と、該サンギヤＳ１に噛合するキャリヤＣＲ１と、該キャリヤＣＲ１に噛合するリングギヤＲ１とから構成されており、該シンプルプラネタリＳＰのリングギヤＲ１に上記入力軸４ａが連結されている。また、サンギヤＳ１は、上記入力軸４ａの軸上において上記ミッションケース７の一部に回転不能に固定支持されており、キャリヤＣＲ１は、クラッチＣ−３及びクラッチＣ−１に連結されている。
【００２２】
一方、上記プラネタリギヤユニットＲＰは、２つのサンギヤＳ２，Ｓ３と、ピニオンＰ１及びロングピニオンＰ２を有してサンギヤＳ２，Ｓ３に噛合するキャリヤＣＲ２と、該キャリヤＣＲ２に噛合し、駆動車輪に連動する出力軸（後進軸）４ｂに連結する回転要素をなすリングギヤＲ３と、から構成されている。該サンギヤＳ２は、上記クラッチＣ−３に連結されていると共にブレーキＢ−１に連結されており、該クラッチＣ−３が係合すると上記キャリヤＣＲ１に連結され、ブレーキＢ−１によりミッションケース７に対して係止されると回転不能に固定される。また、サンギヤＳ３は、クラッチＣ−１に連結されており、該クラッチＣ−１が係合すると上記キャリヤＣＲ１に連結される。なお、上記ブレーキＢ−１は、ワンウェイクラッチＦ−１による後退回転の規制状態を有効又は無効に切替える係合要素を構成している。
【００２３】
上記キャリヤＣＲ２は、一端がクラッチＣ−２に連結されており、該クラッチＣ−２が係合すると入力軸４ａに連結され、また他端が、ワンウェイクラッチＦ−１に連結されると共にブレーキＢ−２に連結されており、該ワンウェイクラッチＦ−１により一方向の回転が規制されていると共にブレーキＢ−１によりミッションケース７に対して係止されると回転不能に固定される。そして、上記リングギヤＲ３は、自動変速機構４の出力軸４ｂに連結されており、上記複数の摩擦係合要素（Ｃ−１，Ｃ−２，Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２）の係合状態により前進６速段、後進１速段の回転が該出力軸４ｂに伝達される。なお、上記ワンウェイクラッチＦ−１は、リングギヤＲ３に連結されて該リングギヤＲ３の後退回転をキャリヤＣＲ２を介して規制し得る係合要素を構成している。
【００２４】
上記自動変速機構４の出力軸４ｂは、不図示のディファレンシャルギヤなどを介してトランスファー（Ｔ／Ｆ）８の入力部に接続されており、該トランスファー８の出力部が不図示のプロペラシャフト等を介して駆動車輪に連結されている。該トランスファー８は、例えば２段階からなる高速段及び低速段の変速段を有しており、該高速段は、例えば平坦路などを走行するための低トルクで、かつ上記出力軸４ｂの回転を高速回転で駆動車輪に伝達するための高速ギヤ比からなり、該低速段は、例えば登坂路などを走行するための高トルクで、かつ上記出力軸４ｂの回転を低速回転で駆動車輪に伝達するための低速ギヤ比からなる。
【００２５】
上記自動変速機３Ａには、図４に示すように、上記クラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３及びブレーキＢ−１，Ｂ−２の係合・解放を制御する油圧制御装置３０が備えられており、不図示のモジュレータバルブ等により供給されるソレノイドモジュレータ圧が、油路５２を介して第１ソレノイドバルブ３１、第２ソレノイドバルブ３２、第３ソレノイドバルブ３３、第４ソレノイドバルブ３４、及び第５ソレノイドバルブ３５にそれぞれ入力されている。それら第１乃至第５ソレノイドバルブ３１，３２，３３，３４，３５は、後述する制御装置１０からの信号を受けて、該ソレノイドモジュレータ圧に基づく信号圧を発生し、それぞれ油路５３，５４，５５，５６，５７より出力する。
【００２６】
一方、クラッチＣ−１のアクチュエータ（油圧サーボ）６１にはコントロールバルブ３６が、クラッチＣ−２のアクチュエータ（油圧サーボ）６２にはコントロールバルブ３７が、クラッチＣ−３のアクチュエータ（油圧サーボ）６３にはコントロールバルブ３８が、ブレーキＢ−１のアクチュエータ（油圧サーボ）６４にはコントロールバルブ３９が、ブレーキＢ−２のアクチュエータ（油圧サーボ）６５にはコントロールバルブ４０が、それぞれ接続されており、それらコントロールバルブ３６，３７，３８，３９，４０には不図示のプライマリレギュレータバルブ等により供給されるライン圧が入力されている。そして、第１乃至第５ソレノイドバルブ３１，３２，３３，３４，３５により油路５３，５４，５５，５６，５７を介してコントロールバルブ３６，３７，３８，３９，４０に信号圧が入力されることで、クラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３及びブレーキＢ−１，Ｂ−２のアクチュエータに上記ライン圧がコントロールされる形で供給されて、それらクラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３及びブレーキＢ−１，Ｂ−２の係合・解放が制御される。
【００２７】
つづいて、自動変速機３Ａの作動について図２及び図３に沿って説明する。図３に示すように、シフトレンジがＰ（パーキング）レンジ及びＮ（ニュートラル）レンジである場合、クラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３及びブレーキＢ−１，Ｂ−２は全て解放状態であり、特にクラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３が解放されているので、入力軸４ａと出力軸４ｂとの動力伝達が切断されている状態である。
【００２８】
前進１速段（１ｓｔ）の状態においては、図３に示すように、上記油圧制御装置３０によりクラッチＣ−１が係合されると共にワンウェイクラッチＦ−１が係合される。すると、図２に示すように、入力軸４ａの回転がリングギヤＲ１に入力されて、固定されているサンギヤＳ１によりキャリヤＣＲ１から減速回転が出力され、クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に該減速回転が入力される。そして、サンギヤＳ３の減速回転が、ワンウェイクラッチＦ−１により一方向の回転が規制されているキャリヤＣＲ２を介して更に減速されてリングギヤＲ３に入力され、つまり、入力軸４ａの回転が１速段の減速回転として出力軸４ｂに伝達される。なお、エンジンブレーキ時には、上記ワンウェイクラッチＦ−１に代わってブレーキＢ−２が係合され、キャリヤＣＲ２の回転が固定される。
【００２９】
前進２速段（２ｎｄ）の状態においては、図３に示すように、上記油圧制御装置３０によりクラッチＣ−１及びブレーキＢ−１が係合される。すると、図２に示すように、入力軸４ａの回転がリングギヤＲ１に入力されて、固定されているサンギヤＳ１によりキャリヤＣＲ１から減速回転が出力され、クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に該減速回転が入力される。一方、ブレーキＢ−１によりサンギヤＳ２の回転がミッションケース７に対して固定される。そして、固定されたサンギヤＳ２とサンギヤＳ３の減速回転によりキャリヤＣＲ２が減速回転し、該サンギヤＳ３の減速回転が該キャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ３に出力され、つまり入力軸４ａの回転が２速段の減速回転として出力軸４ｂに伝達される。
【００３０】
前進３速段（３ｒｄ）の状態においては、図３に示すように、上記油圧制御装置３０によりクラッチＣ−１及びクラッチＣ−３が係合される。すると、図２に示すように、入力軸４ａの回転がリングギヤＲ１に入力されて、固定されているサンギヤＳ１によりキャリヤＣＲ１から減速回転が出力され、クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に該減速回転が入力され、更に、クラッチＣ−３を介してサンギヤＳ２にも同じ減速回転が入力される。そして、サンギヤＳ２及びサンギヤＳ３の減速回転によりキャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３が同じ減速回転となって該リングギヤＲ３より出力され、つまり入力軸４ａの回転が３速段の減速回転として出力軸４ｂに伝達される。
【００３１】
前進４速段（４ｔｈ）の状態においては、図３に示すように、上記油圧制御装置３０によりクラッチＣ−１及びクラッチＣ−２が係合される。すると、図２に示すように、入力軸４ａの回転がリングギヤＲ１に入力されて、固定されているサンギヤＳ１によりキャリヤＣＲ１から減速回転が出力され、クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に該減速回転が入力される。一方、クラッチＣ−２を介してキャリヤＣＲ２にも入力軸４ａの回転が入力される。そして、サンギヤＳ３の減速回転とキャリヤＣＲ２の入力軸４ａの回転とにより、僅かに減速される減速回転としてリングギヤＲ３に出力され、つまり入力軸４ａの回転が４速段の減速回転として出力軸４ｂに伝達される。
【００３２】
前進５速段（５ｔｈ）の状態においては、図３に示すように、上記油圧制御装置３０によりクラッチＣ−２及びクラッチＣ−３が係合される。すると、図２に示すように、入力軸４ａの回転がリングギヤＲ１に入力されて、固定されているサンギヤＳ１によりキャリヤＣＲ１から減速回転が出力され、クラッチＣ−３を介してサンギヤＳ２に該減速回転が入力される。一方、クラッチＣ−２を介してキャリヤＣＲ２にも入力軸４ａの回転が入力される。そして、サンギヤＳ２の減速回転とキャリヤＣＲ２の入力軸４ａの回転とにより、僅かに増速される増速回転としてリングギヤＲ３に出力され、つまり入力軸４ａの回転が５速段の増速回転として出力軸４ｂに伝達される。
【００３３】
前進６速段（６ｔｈ）の状態においては、図３に示すように、上記油圧制御装置３０によりクラッチＣ−２及びブレーキＢ−１が係合される。すると、図２に示すように、入力軸４ａの回転がクラッチＣ−２を介してキャリヤＣＲ２に入力される。一方、ブレーキＢ−１によりサンギヤＳ２の回転がミッションケース７に対して固定される。そして、固定されたサンギヤＳ２とキャリヤＣＲ２の入力軸４ａの回転とにより増速回転としてリングギヤＲ３に出力され、つまり入力軸４ａの回転が６速段の増速回転として出力軸４ｂに伝達される。
【００３４】
後進１速段（Ｒ）の状態においては、図３に示すように、上記油圧制御装置３０によりクラッチＣ−３及びブレーキＢ−２が係合される。すると、図２に示すように、入力軸４ａの回転がリングギヤＲ１に入力されて、固定されているサンギヤＳ１によりキャリヤＣＲ１から減速回転が出力され、クラッチＣ−３を介してサンギヤＳ２に該減速回転が入力される。一方、ブレーキＢ−２によりキャリヤＣＲ２の回転がミッションケース７に対して固定される。そして、固定されたキャリヤＣＲ２によりサンギヤＳ２の減速回転が逆転回転としてリングギヤＲ３に出力され、つまり入力軸４ａの回転が後進の逆転回転（以下、「後退回転」とも言う）として出力軸４ｂに伝達される。
【００３５】
また、ニュートラル（Ｎ）の状態（全てのクラッチ及びブレーキを解放した状態）から、上記油圧制御装置３０によりブレーキＢ−１だけを係合させると、図２に示すように、サンギヤＳ２がミッションケース７に対して固定される。一方、キャリヤＣＲ２はワンウェイクラッチＦ−１により一方向の回転が規制されており、固定されたサンギヤＳ２と一方向の回転が規制されたキャリヤＣＲ２とにより、リングギヤＲ３の逆転回転（後退回転）が規制される。つまり、ブレーキＢ−１を係合することにより出力軸４ａの逆転回転（後退回転）を規制して、後述するヒルホールドの状態を得ることができる。
【００３６】
この際のブレーキＢ−１のアクチュエータ（油圧サーボ）６４に供給する油圧は、ブレーキＢ−１の完全係合に必要な通常の係合圧（油圧）でなく、登坂路にて自動変速機３Ａをニュートラルにした状態でトランスファー８を切替えるに際して、車輌の後進を規制するために駆動車輪を固定し得る程度の比較的低い係合圧（以下、「ヒルホールド圧」と言う）であれば足りる。従って、後退規制制御（ヒルホールド制御）を行う後述の後退規制制御手段１７は、該制御の開始に際して、予め記憶されている車輌重量データ、傾斜センサ２７（図１参照）の検知に基づく登坂路の傾斜データ、或いは、登坂時にニュートラル状態になったことによる減速状況データなどの各ファクターに基づき、上記ヒルホールド圧を算出する。
【００３７】
ついで、本発明の要部となる車輌の制御装置１について図１に沿って説明する。図１は本発明に係る車輌の制御装置１を示すブロック図である。図１に示すように、車輌の制御装置１は主制御部（ＥＣＵ）１０を備えており、該主制御部１０には、不図示の運転席に配設され、トランスファー８の変速段を選択するためのトランスファー切替えレバー２１、及び自動変速機３Ａのシフトレンジを選択するためのシフトレバー２６と、各種センサ（車速センサ２２、傾斜センサ２７、自動変速機３Ａの入力軸４ａに配設されている入力軸回転数センサ２３、自動変速機３Ａの出力軸４ｂに配設されている出力軸回転数センサ２８、スロットル開度センサ２４、及びエンジン２に配設されているエンジン回転数センサ２５）と、がそれぞれ接続されている。
【００３８】
また、上記主制御部１０は、切替え要求検出手段１１、動力伝達切断手段１２、切替え制御手段１３、後退規制制御手段１７、動力伝達接続手段１４、出力制御手段１５、及びシフトレンジ検出手段１６を備えており、該主制御部１０には、エンジン２と、上記第１乃至第５ソレノイドバルブ３１，３２，３３，３４，３５を有する油圧制御装置３０と、トランスファー８と、が接続されている。
【００３９】
次に、上記車輌の制御装置１の動作について説明する。上記切替え要求検出手段１１は、トランスファー切替えレバー２１の選択位置に基づき、ドライバ等によるトランスファー８の切替え要求を検出し、動力伝達切断手段１２に所定信号を出力する。
【００４０】
上記動力伝達切断手段１２は、自動変速機３が走行レンジ（例えばＤ（ドライブ）レンジ）を達成している状態であって切替え要求検出手段１１が切替え要求を検出した際に、自動変速機３がエンジン２と駆動車輪との間の動力伝達を切断するように油圧制御装置３０を制御する。即ち、動力伝達切断手段１２は、車輌の走行状態にあって、切替え要求検出手段１１からの上記所定信号を受けた際、シフトレバー２６の選択位置によりシフトレンジを検出するシフトレンジ検出手段１６の検出結果に基づき、自動変速機３にてエンジン２と駆動車輪との間の動力伝達を切断するように、上記切替え要求を検出した際の変速段（変速状態）に応じてクラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３及びブレーキＢ−１，Ｂ−２のうちから切断状態にすべきものを選択し、更に、該選択に基づいて油圧制御装置３０（第１乃至第５ソレノイドバルブ３１，３２，３３，３４，３５）を制御する。また、動力伝達切断手段１２により、上記動力伝達の切断に際して、クラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３及びブレーキＢ−１，Ｂ−２の係合状態を全て切断するように油圧制御装置３０を制御し、動力伝達接続手段１４により接続する際における最適な変速段の接続を制御し易くするように制御することもできる。
【００４１】
本実施の形態においては、車輌が停止状態（速度が０）であっても、シフトレンジがＤレンジ又はＲ（リバース）レンジである場合（駆動力が駆動輪に伝達されている場合）、つまり自動変速機３が走行レンジを達成している場合には、その状態を「走行状態」とする。なお、本発明でいう「後退」とは、車輌の進行方向を規準とする概念であり、従って、Ｒレンジにて車輌の前方側に移動するような場合には、その状態が「後退」となる。
【００４２】
上記切替え制御手段１３は、自動変速機３Ａの動力伝達切断状態、つまり上記動力伝達切断手段１２により動力伝達が切断されている状態、或いはシフトレンジがＰレンジ又はＮレンジであって動力伝達が切断されている状態にて、トランスファー８を上記トランスファー切替えレバー２１により選択された変速段に切替え制御する。また、上記動力伝達切断手段１２により動力伝達を切断した場合には、上記切替え制御手段１３の切替え制御が行われている間、該動力伝達切断手段１２により選択された上記クラッチないしはブレーキの切断状態を維持するように油圧制御装置３０が制御される。また、切替え制御手段１３は、上記切替え要求検出手段１１が切替え要求を検出した際に、カウントダウンタイマｔを開始させ、該カウントダウンタイマｔのカウントが終了したことに基づき（つまり、切替え要求を検出した後、所定時間が経過したことにより）、上記動力伝達切断手段１２による動力伝達の切断が終了したことを判定し、つまり上記自動変速機３Ａの動力伝達が切断状態であることを判定する。
【００４３】
上記後退規制制御手段１７は、切替え制御手段１３による変速段の切替え中、つまり動力伝達切断手段１２による動力切断中に、自動変速機３Ａが前進１速段又は前進２速段（比較的低速段）であることに基づき、選択したブレーキＢ−１（後述する第２の実施の形態においてはブレーキＢ−２）を前述のヒルホールド圧で係合させて、駆動車輪の後退回転を規制するように油圧制御装置３０を制御する。そして、後退規制制御手段１７は、後退規制制御の開始に際して、予め記憶されている車輌重量データ、傾斜センサ２７の検知に基づく登坂路の傾斜データ、或いは、登坂時にニュートラル状態になったことによる減速状況データなどの各ファクターに基づき、上記ヒルホールド圧を算出し、該ヒルホールド圧をブレーキＢ−１のアクチュエータ（油圧サーボ）６４に供給するように油圧制御装置３０を制御する。
【００４４】
上記動力伝達接続手段１４は、シフトレンジ検出手段１６の検出結果に基づき、車輌が走行状態である場合（シフトレンジがＤレンジ又はＲレンジである場合）に、自動変速機３Ａがトランスファー８の変速段に対応する変速状態、特に前進走行時には上述の変速段（６速段）の中から最適な変速段にて、上述のように切断されたエンジン２と駆動車輪との動力伝達を接続するように油圧制御装置３０（第１乃至第５ソレノイドバルブ３１，３２，３３，３４，３５）を制御する。
【００４５】
また、出力制御手段１５は、少なくとも動力伝達切断手段１２が上記動力伝達を切断する制御の開始から、動力伝達接続手段１４が該動力伝達を接続する制御の終了までの間、エンジン２のトルク（出力）を低下するように制御して（エンジントルクリミテーション）、所謂エンジン吹きの発生を防止する。
【００４６】
つづいて、上記車輌の制御装置１の動作について図１、及び図５乃至図９のフローチャートに沿って説明する。図５は車輌の制御装置１の制御を示すフローチャート、図６は解放制御を示すフローチャート、図７は解放継続制御を示すフローチャート、図８及び図９は係合制御を示すフローチャート、図１０は復帰制御を示すフローチャートである。
【００４７】
図５に示すように、例えばエンジン２の始動、又はイグニッションスイッチのＯＮ等により制御を開始すると（Ｓ１０）、上記切替え要求検出手段１１は、上記トランスファー切替えレバー２１の選択位置に基づいてトランスファー８の切替え要求があったか否かを検出し（Ｓ２０）、該切替え要求がない場合には（Ｓ２０のＮｏ）、そのままリターンし（Ｓ１７０）、つまり何れの制御も行わない。
【００４８】
一方、例えばドライバにより該トランスファー切替えレバー２１が切替えられると、該切替え要求検出手段１１が切替え要求があったことを検出し（Ｓ２０のＹｅｓ）、該検出結果を動力伝達切断手段１２に出力する。また、シフトレンジ検出手段１６がシフトレバー２６の選択位置より自動変速機３Ａのシフトレンジを検出し、該検出結果を動力伝達切断手段１２に出力する。すると、動力伝達切断手段１２は、シフトレンジがＰレンジ又はＮレンジであるか否かを判定し（ステップＳ３０）、Ｐレンジ又はＮレンジである場合には（ステップＳ３０のＹｅｓ）、車輌が走行中ではないこと（動力伝達が切断状態であること）を判定して、後述するステップＳ７０に進む。
【００４９】
また、上記ステップＳ３０において、シフトレンジがＰレンジ又はＮレンジでない場合は（ステップＳ３０のＮｏ）、即ちシフトレンジがＤレンジ又はＲレンジなどの走行レンジであるので、車輌が走行中であることを判定し、カウントダウンタイマｔを設定すると共にトランスファー切替え禁止フラグをＯＮして（Ｓ４０）、ステップＳ５０に進む。
【００５０】
ここで、動力伝達切断手段１２による解放制御Ｓ５０について図６に沿って説明する。該解放制御Ｓ５０を開始すると（Ｓ５１）、まず現在の自動変速機３Ａの変速段が２速段であるか否かを判定し（Ｓ５２）、該変速段が２速段以外である場合は（ステップＳ５２のＮｏ）、ステップＳ５４に進み、該変速段が２速段である場合は（ステップＳ５２のＹｅｓ）、ステップＳ５３に進む。なお、現在の変速段は、油圧制御装置３０の状態より検出してもよく、また、スロットル開度センサ２４及び車速センサ２２に基づいて不図示の変速マップ等から検出してもよい。
【００５１】
ステップＳ５４においては（２速段以外の場合では）、動力伝達切断手段１２が、前進１速段ではクラッチＣ−１及びブレーキＢ−２、前進３速段ではクラッチＣ−１及びクラッチＣ−３、前進４速段ではクラッチＣ−１及びクラッチＣ−２、前進５速段ではクラッチＣ−２及びクラッチＣ−３、前進６速段ではクラッチＣ−２及びブレーキＢ−１、後進１速段ではクラッチＣ−３及びブレーキＢ−２、を選択し、それら選択された各クラッチ、ブレーキの油圧がベース圧（例えば０圧）になるように油圧制御装置３０を制御する。これにより、自動変速機３Ａをニュートラル状態にして、動力伝達を切断する。そして、前進１速段にあっては、後退規制制御手段１７がブレーキＢ−１を所定係合圧（ヒルホールド圧）にて係合するように油圧制御装置３０を制御して、上述した後退規制制御（ヒルホールド制御）を開始する。
【００５２】
また、ロックアップクラッチ６の油圧も不図示のソレノイドバルブＳＬＵにより０圧に制御し、該ロックアップクラッチ６を解放し、後述する係合制御Ｓ１１０により動力伝達が接続される場合に、変速ショックやエンジン２の停止などが発生しないようにする。更に、出力制御手段１５によりエンジン２にリミテーショントルク信号Ｔｌが出力され、該エンジン２のトルクリミテーションを実行（開始）して、エンジン２と駆動車輪との動力伝達が切断されたことによるエンジン吹きの発生を防止する。なお、この際のリミテーショントルク信号Ｔｌの値は、エンジン吹きの発生を防止し、かつエンジン２が停止しないような適宜な値であればよい。
【００５３】
一方、ステップＳ５３においては（２速段の場合では）、動力伝達切断手段１２がクラッチＣ−１を選択し、該クラッチＣ−１の油圧がベース圧（例えば０圧）になるように油圧制御装置３０を制御する。そして、後退規制制御手段１７が、ブレーキＢ−１の油圧が所定係合圧（ヒルホールド圧）になるように油圧制御装置３０を制御して、上述した後退規制制御を開始する。このように、２速段において後退規制制御を行う場合、ブレーキＢ−１を完全には解放せずにヒルホールド圧にて係合した状態で、逆転回転（後退回転）を規制するので、トランスファー切替えの一連の動作にて完全なニュートラル状態を経由せずにブレーキＢ−１をヒルホールド圧でつかみつつ行うことができる。従って、ブレーキＢ−１を構成する摩擦板を保護することができると共に、制御中における車輌の後退を確実に防止し、かつエンジン２への逆転回転の入力を確実に回避してエンジン２の停止（所謂エンスト）を防止し、運転フィーリングを向上させることができる。
【００５４】
また、ステップＳ５３においてもステップＳ５４と同様に、ロックアップクラッチ６の油圧も不図示のソレノイドバルブＳＬＵにより０圧に制御し、該ロックアップクラッチ６を解放し、後述する係合制御Ｓ１１０により動力伝達が接続される場合に、変速ショックやエンジン２の停止などが発生しないようにする。更に同様に、出力制御手段１５によりエンジン２にリミテーショントルク信号Ｔｌが出力され、該エンジン２のトルクリミテーションを実行（開始）して、エンジン２と駆動車輪との動力伝達が切断されたことによるエンジン吹きの発生を防止する。なお、この際のリミテーショントルク信号Ｔｌの値も、エンジン吹きの発生を防止し、かつエンジン２が停止しないような適宜な値であればよい。
【００５５】
以上の解放制御Ｓ５０が終了すると（Ｓ５５）、図５に示すように、ステップＳ６０に進み、上記ステップＳ４０において設定されたカウントダウンタイマｔが０であるか否かを判定する。該カウントダウンタイマｔが０でない場合（ステップＳ６０のＮｏ）、上述した解放制御Ｓ５０による動力伝達の切断が終了していないと判定して再度ステップＳ５０に戻り、カウントダウンタイマｔが０になるまで繰り返し該解放制御Ｓ５０を行う。
【００５６】
上記カウントダウンタイマｔが０になり、つまり所定時間が経過すると（ステップＳ６０のＹｅｓ）、上述した解放制御Ｓ５０による動力伝達の切断が終了したことを判定し、トランスファー切替え禁止フラグをＯＦＦすると共に、切替え制御手段１３は、トランスファー８にトランスファー切替え信号のＯＮを出力し（Ｓ７０）、該トランスファー８の変速段の切替えを開始して、ステップＳ８０に進む。
【００５７】
ここで、動力伝達切断手段１２による解放継続制御Ｓ８０について図７に沿って説明する。該解放継続制御Ｓ８０を開始すると（Ｓ８１）、まず現在の自動変速機３Ａの変速段が２速段であるか否かを判定する（Ｓ８２）。現在の自動変速機３Ａの変速段が２速段である場合（Ｓ８２のＹｅｓ）は、ステップＳ８３に進んで、上記ステップＳ５３と同様の制御を継続し、即ち動力伝達切断手段１２により選択されたクラッチＣ−１の油圧がベース圧（例えば０圧）になるように油圧制御装置３０を制御する共に、後退規制制御手段１７により、ブレーキＢ−１の油圧がヒルホールド圧になるように油圧制御装置３０を制御する状態を継続する。つまり、自動変速機３Ａの動力伝達の切断状態にあってヒルホールド状態を継続する。また、ロックアップクラッチ６の油圧も不図示のソレノイドバルブＳＬＵにより０圧に継続して制御し、該ロックアップクラッチ６の解放状態を継続し、後述する係合制御Ｓ１１０により動力伝達が接続される場合に、変速ショックやエンジン２の停止などが発生しないようにする。更に、出力制御手段１５により上述したエンジン２のトルクリミテーションを継続して、エンジン２と駆動車輪との動力伝達が切断されたことによるエンジン吹きの発生を防止する。
【００５８】
一方、現在の自動変速機３Ａの変速段が２速段でない場合（Ｓ８２のＮｏ）、ステップＳ８４に進み、現在の自動変速機３Ａの変速段が１速段であるか否かを判定する。現在の自動変速機３Ａの変速段が１速段でない場合（Ｓ８４のＮｏ）、つまり現在の変速段が１速段でも２速段でもなく、３速段以上であるので、特に駆動車輪が後退回転する虞が少なく（例えば登坂路などであってもある程度の車速があり、車輌が逆走する虞が少ない）、上記ステップＳ５４と同様の制御を継続し、即ち動力伝達制御手段１２により選択された各クラッチ、ブレーキの油圧がベース圧（例えば０圧）になるように油圧制御装置３０を制御する状態を継続し、つまり自動変速機３Ａをニュートラル状態にした動力伝達の切断状態を継続する。また同様に、ロックアップクラッチ６の油圧も不図示のソレノイドバルブＳＬＵにより０圧に継続して制御し、該ロックアップクラッチ６の解放状態を継続し、後述する係合制御Ｓ１１０により動力伝達が接続される場合に、変速ショックやエンジン２の停止などが発生しないようにする。更に、出力制御手段１５により上述したエンジン２のトルクリミテーションを継続して、エンジン２と駆動車輪との動力伝達が切断されたことによるエンジン吹きの発生を防止する。
【００５９】
そして、ステップＳ８４において、現在の自動変速機３Ａの変速段が１速段であると判定した場合は（Ｓ８４のＹｅｓ）、ステップＳ８５に進み、上記ステップＳ５４の制御を継続しつつ、即ち動力伝達切断手段１２により選択されたクラッチＣ−１及びブレーキＢ−２の油圧がベース圧（例えば０圧）になるように油圧制御装置３０を制御する状態を継続しつつ、後退規制制御手段１７により、ブレーキＢ−１の油圧がヒルホールド圧になるように油圧制御装置３０を制御する。つまり、自動変速機３Ａの動力伝達の切断状態にあってヒルホールド状態を継続する。また、この際も同様に、ロックアップクラッチ６の油圧も不図示のソレノイドバルブＳＬＵにより０圧に継続して制御し、該ロックアップクラッチ６の解放状態を継続し、後述する係合制御Ｓ１１０により動力伝達が接続される場合に、変速ショックやエンジン２の停止などが発生しないようにする。更に、出力制御手段１５により上述したエンジン２のトルクリミテーションを継続して、エンジン２と駆動車輪との動力伝達が切断されたことによるエンジン吹きの発生を防止する。
【００６０】
なお、上述において、後退規制制御手段１７により、現在の自動変速機３Ａの変速段が１速段或いは２速段である場合に後退規制制御を実施したが、これに限らず、３速段以上の変速段である場合や、特にシフトレンジがＮレンジの場合などにもヒルホールドを行えるように構成することも可能である。
【００６１】
ついで、上記解放継続制御Ｓ８０が終了し（Ｓ８７）、ステップ９０に進むと、切替え制御手段１３はトランスファー８の切替え終了信号があったか否か（即ち、切替え制御手段１３の切替え信号がＯＮからＯＦＦになったか否か）を判定し、該切替え終了信号がない場合（切替え信号がＯＮのままである場合）には（Ｓ９０のＮｏ）、繰り返し上記解放継続制御Ｓ８０を行う。一方、該切替え終了信号がある場合（切替え信号がＯＮからＯＦＦになった場合）には（Ｓ９０のＹｅｓ）、ステップＳ１００に進む。
【００６２】
該ステップＳ１００においては、シフトレンジ検出手段１６がシフトレバー２６の選択位置より自動変速機３Ａのシフトレンジを検出し、該検出結果を動力伝達接続手段１４に出力する。すると、動力伝達接続手段１４は、シフトレンジがＰレンジ又はＮレンジであるか否かを判定し、該シフトレンジがＰレンジ又はＮレンジでない場合（ステップＳ１００のＮｏ）、即ちシフトレンジがＤレンジ又はＲレンジなどの走行レンジである場合は、ステップＳ１１０に進む。また、該シフトレンジがＰレンジ又はＮレンジである場合は（ステップＳ１００のＹｅｓ）、後述するステップＳ１３０に進む。
【００６３】
ここで、動力伝達接続手段１４による係合制御Ｓ１１０について図８に沿って説明する。該係合制御Ｓ１１０を開始すると（Ｓ１１１）、まずシフトレンジ検出手段１６がシフトレバー２６の選択位置を検出し、該選択位置がＲレンジであるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。シフトレバー２６の選択位置がＲレンジである場合には（ステップＳ１１２のＹｅｓ）、ステップＳ１１３に進み、通常のシフト制御と同様に、自動変速機３ＡのシフトレンジがＮレンジからＲレンジになるように油圧制御装置３０を制御し（ＮＲ制御）、つまりクラッチＣ−３及びブレーキＢ−２を係合させて（図３参照）、係合制御Ｓ１１０を終了する（Ｓ１１５）。
【００６４】
一方、シフトレバー２６の選択位置がＲレンジでない場合には（ステップＳ１１２のＮｏ）、シフトレバー２６の選択位置がＰレンジ又はＮレンジではなく（ステップＳ１００参照）、かつＲレンジでもないため、つまり該シフトレバー２６の選択位置がＤレンジであることを判定し、ステップＳ１１４に進んで、自動変速機３ＡのシフトレンジがＮレンジからＤレンジになるように油圧制御装置３０を制御する（ＮＤ制御）。この際は、トランスファー切替えレバー２１により検出される選択位置（切替え後の変速段）、車速センサ２２により検出される車速、及びスロットル開度センサ２４により検出されるスロットル開度などに基づいて例えば不図示のマップから最適な変速段を判定し、該最適な変速段になるように油圧制御装置３０を制御する（図３参照）。
【００６５】
ここで、動力伝達接続手段１４によるＮＤ制御Ｓ１１４について図９に沿って説明する。該ＮＤ制御Ｓ１１４を開始すると（Ｓ１１４ａ）、上記ステップＳ１１２において判定されたＤレンジの変速段は、トランスファー切替え後も同じであるか否かを判定する（Ｓ１１４ｂ）。その結果、同じであればステップＳ１１４ｃに進み、異なる場合にはステップＳ１１４ｄに進む。
【００６６】
上記ステップＳ１１４ｃにおいて、トランスファー８の切替え前に前進１速段であったものが切替え後も同じである場合には、動力伝達接続手段１４は、上述したヒルホールド圧にて係合されているブレーキＢ−２の油圧をベース圧（０圧）に制御して該ブレーキＢ−２を解放し、係合制御Ｓ１１０を終了する（Ｓ１１４ｅ，Ｓ１１５）。また、トランスファー８の切替え前に２速段であったものが切替え後も同じである場合には、動力伝達接続手段１４は、ヒルホールド圧にて係合されているブレーキＢ−１の油圧をそのまま通常の係合圧に上昇させるように油圧制御装置３０を制御し、該ブレーキＢ−１を完全係合させて、係合制御Ｓ１１０を終了する（Ｓ１１４ｅ，Ｓ１１５）。この場合、ブレーキＢ−１をつかみ直すような動作が不要なので、変速段切替えの動作が迅速になる。
【００６７】
なお、本明細書で言う「係合圧」とは、クラッチ、ブレーキ等の摩擦係合要素を構成する外摩擦板及び内摩擦板を押圧・接触させて完全係合させるために該摩擦係合要素に対応する油圧サーボに供給される油圧を意味する。
【００６８】
一方、上記ステップＳ１１４ｄにおいて、トランスファー８の切替え前に前進１速段であったものが切替え後に前進２速段となる場合には、動力伝達接続手段１４は、上記ヒルホールド圧にて係合されているブレーキＢ−１の油圧をそのまま上昇させて通常の係合圧に制御し、該ブレーキＢ−１を完全係合させて、係合制御Ｓ１１０を終了する（Ｓ１１４ｅ，Ｓ１１５）。この場合、ブレーキＢ−１をつかみ直すような動作が不要なので、変速段切替えの動作が迅速になる。また、トランスファー８の切替え前に前進２速段であって切替え後に前進１速段となる場合には、動力伝達接続手段１４は、上記ヒルホールド圧にて係合されているブレーキＢ−１の油圧をベース圧（０圧）に制御して、該ブレーキＢ−１を解放して、係合制御Ｓ１１０を終了する（Ｓ１１４ｅ，Ｓ１１５）。
【００６９】
ついで、上記係合制御Ｓ１１０が終了すると、例えば自動変速機３Ａの各クラッチ、ブレーキの状態からシフトレンジがＤレンジ又はＲレンジになったか否か（ＮＤ制御、ＮＲ制御の終了条件が成立したか否か）を判定し、また、特にシフトレンジがＤレンジである場合は、トランスファー８のギヤ比と自動変速機３Ａのギヤ比とに基づく車輌全体としてのギヤ比が、車輌の速度に対して適正であるか否か（ギヤ比の条件が成立したか否か）を判定する。それらステップＳ１２０の条件のうち、一方でも成立していない場合は（ステップＳ１２０のＮｏ）、両方の条件が成立するまで上記係合制御Ｓ１１０を繰り返し行う。そして、上記ステップＳ１２０の条件が両方とも成立した場合は（ステップＳ１２０のＹｅｓ）、ステップＳ１３０に進む。
【００７０】
シフトレンジがＰレンジ又はＮレンジである場合（ステップＳ１００のＹｅｓ）、又は上記ステップＳ１２０の条件が両方とも成立した場合は（Ｓ１２０のＹｅｓ）、出力制御手段１５によりトルクリミテーションが実行されているエンジン２のトルクを復帰させるため、リミテーショントルク信号Ｔｌを該復帰開始トルクＴｓｔに設定し（Ｓ１３０）、ステップＳ１４０に進む。
【００７１】
ここで、出力制御手段１５による復帰制御Ｓ１４０について図１０に沿って説明する。該復帰制御Ｓ１４０を開始すると（Ｓ１４１）、上記ステップＳ１３０において設定された復帰開始トルクＴｓｔからスィープ量（傾き）ΔＴによって徐々にリミテーショントルク信号Ｔｌの増加を行い（Ｓ１４２）、終了する（Ｓ１４３）。
【００７２】
上記復帰制御Ｓ１４０が終了すると、ステップＳ１５０に進み、リミテーショントルク信号Ｔｌが、スロットル開度センサ２４により検出されるスロットル開度に基づくドライバの要求トルク以上（リミテーショントルク信号Ｔｌ＞ドライバーリクエストトルク）であるか否か、又はリミテーショントルク信号Ｔｌが、エンジン回転数センサ２５により検出されるエンジン回転数に基づく実際のエンジントルクに対して所定値以上（リミテーショントルク信号Ｔｌ−実際のエンジントルク≧所定値）であるか否かを判定する。該ステップＳ１５０の条件が両方とも成立しない場合は（Ｓ１５０のＮｏ）、ステップＳ１４０に戻り、更にリミテーショントルク信号Ｔｌを増加させ、つまりエンジン２のトルクを更に上昇させる。
【００７３】
その後、該ステップＳ１５０の条件のうち一方が成立した場合には（Ｓ１５０のＹｅｓ）、ステップＳ１６０に進み、出力制御手段１５によるトルクリミテーションを解除し、また、上記解放制御Ｓ５０及び解放継続制御Ｓ８０により解放されたロックアップクラッチ６を通常の制御に復帰させる。そして、ステップＳ１７０に進み、以上の制御を繰り返し行う。
【００７４】
つづいて、本発明に係る車輌の制御装置１の制御の一例を図１１に沿って説明する。図１１は車輌の制御装置１の制御例を示すタイムチャートであり、自動変速機３Ａが前進２速段で走行中の場合にトランスファー８を切替え、再び自動変速機３Ａを前進２速段に係合した状態を示している。
【００７５】
車輌が走行中であって自動変速機３Ａが前進２速段である場合に、時点ｔ１においてドライバによりトランスファー切替えレバー２１が切替えられると、切替え要求検出手段１１が、例えばトランスファー切替え要求フラグをＯＦＦからＯＮにして、切替え要求を検出する（Ｓ２０）。この際はシフトレンジがＤレンジであるので（Ｓ３０）、動力伝達切断手段１２は、カウントダウンタイマｔを設定すると共にトランスファー切替え禁止フラグをＯＮにする（Ｓ４０）。また、該動力伝達切断手段１２は、解放制御を開始し（Ｓ５０）、現在の変速段が前進２速段であるので（Ｓ５２）、クラッチＣ−１を選択して該クラッチＣ−１の油圧ＰＣ１がベース圧になるように油圧制御装置３０を制御して自動変速機３Ａの動力伝達を切断する。これに伴い、後退規制制御手段１７が、ブレーキＢ−１の油圧ＰＢ１がヒルホールド圧になるように油圧制御装置３０を制御して後退規制制御を行う。そして、ロックアップクラッチ６の油圧を０圧にして該ロックアップクラッチ６を解放すると共に、出力制御手段１５によりエンジン２のトルクリミテーションを行う（Ｓ５４）。
【００７６】
時点ｔ２において、上記カウントダウンタイマｔが０になると（Ｓ６０）、トランスファー切替え禁止フラグをＯＦＦにすると共に、切替え制御手段１３がトランスファー切替え信号をＯＮにして（Ｓ７０）、トランスファーの切替えを開始する。また、動力伝達切断手段１２は、解放継続制御（Ｓ８０）を開始して、上記解放制御と同様の制御を継続し、現在の変速段が２速段であるので（Ｓ８２）、クラッチＣ−１を選択して該クラッチＣ−１の油圧ＰＣ１がベース圧になるように油圧制御装置３０を制御して自動変速機３Ａの動力伝達を切断する。これに伴い、後退規制制御手段１７は、ブレーキＢ−１の油圧ＰＢ１がヒルホールド圧になるように油圧制御装置３０を制御して後退規制制御を行う。そして、ロックアップクラッチ６の油圧を０圧にして該ロックアップクラッチ６を解放すると共に、出力制御手段１５によりエンジン２のトルクリミテーションを行う（Ｓ５４）。
【００７７】
時点ｔ３において、トランスファー切替え終了信号、即ち切替え制御手段１３がトランスファー切替え信号をＯＦＦにすると（Ｓ９０）、シフトレンジがＤレンジであるので（Ｓ１００）、係合制御（Ｓ１１０）を開始し、ＮＤ制御を行う（Ｓ１１４）。すると、動力伝達接続手段１４は、車速センサ２２により検出される車速、スロットル開度センサ２４により検出されるスロットル開度、及びトランスファー８の切替え後の変速段に基づいて不図示のマップを参照し、最適な変速段である前進２速段を判定する。それにより、該動力伝達接続手段１４は、通常の自動変速機３Ａの変速制御と同様に、クラッチＣ−１の油圧ＰＣ１及びブレーキＢ−１の油圧ＰＢ１を油圧制御装置３０により制御して（特にクラッチＣ−１の油圧を、所謂ガタ詰め制御、スリップ制御、完全係合制御して）、それらクラッチＣ−１及びブレーキＢ−１を係合させ、自動変速機３Ａを前進２速段の状態にする。なお、この係合制御を行っている間も、出力制御手段１５によりエンジン２のトルクリミテーションが行われている。
【００７８】
上記「ガタ詰め制御」とは、クラッチにおけるピストン、内摩擦板及び外摩擦板のそれぞれに介在する隙間を詰めている状態で、かつクラッチが係合しない状態に制御することを意味する。また「スリップ制御」とは、上記ガタ詰めの状態を更に進めて、内摩擦板と外摩擦板とが僅かにつれ回りする程度の状態に制御することを意味し、「完全係合制御」とは、内摩擦板と外摩擦板とが完全に係合して一体的に回転する状態に制御することを意味している。
【００７９】
時点ｔ４において、ＮＤ制御終了の条件が成立し、かつギヤ比条件が成立すると（Ｓ１２０）、出力制御手段１５は、リミテーショントルク信号Ｔｌを該復帰開始トルクＴｓｔに設定し（Ｓ１３０）、該復帰開始トルクＴｓｔからスィープ量（傾き）ΔＴによって徐々にリミテーショントルク信号Ｔｌの増加を行う（Ｓ１４２）。
【００８０】
そして、時点ｔ５において、リミテーショントルク信号Ｔｌがスロットル開度センサ２４に基づくドライバの要求トルク以上、又はリミテーショントルク信号Ｔｌがエンジン回転数センサ２５に基づく実際のエンジントルクに対して所定値以上になると（Ｓ１５０）、トルクリミテーションを解除すると共に、ロックアップクラッチ６を通常の制御に復帰させ（Ｓ１６０）、上記トランスファー切替え要求フラグをＯＦＦにして、トランスファー８の切替えを完了する。
【００８１】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明に係る車輌の制御装置１を、図２とは異なるギヤトレインを備えた自動変速機３Ｂに適用した第２の実施の形態について、図１２乃至図１４に沿って説明する。図１２は本実施の形態における自動変速機３Ｂ及びトランスファー８を示すスケルトン図、図１３は自動変速機３Ｂの作動表、図１４はギヤトレインの速度線図である。
【００８２】
図１２に示すように、本実施の形態における自動変速機３Ｂは、ミッションケース７内にトルクコンバータ５及び有段変速機構としての自動変速機構４を備えており、内燃エンジン２（図１参照）からの出力が、該トルクコンバータ５のポンプインペラ５ａに入力され、該トルクコンバータ５のタービンランナ５ｂを介して自動変速機構４の入力軸４ａに入力されている。また、該トルクコンバータ５には、ロックアップクラッチ６が備えられている。
【００８３】
自動変速機構４は、シンプルプラネタリギヤＳＰと、前述のラビニョタイプのプラネタリギヤユニットＲＰとを備えており、該シンプルプラネタリギヤＳＰは、サンギヤＳ１と、該サンギヤＳ１に噛合するキャリヤＣＲ１と、該キャリヤＣＲ１に噛合するリングギヤＲ１とから構成されており、該シンプルプラネタリＳＰのリングギヤＲ１に入力軸４ａが連結されている。また、サンギヤＳ１は、入力軸４ａの軸上においてミッションケース７の一部に回転不能に固定支持されており、キャリヤＣＲ１は、クラッチＣ−３及びクラッチＣ−１に連結されている。
【００８４】
一方、プラネタリギヤユニットＲＰは、２つのサンギヤＳ２，Ｓ３と、ピニオンＰ１及びロングピニオンＰ２を有してサンギヤＳ２，Ｓ３に噛合するキャリヤＣＲ２と、該キャリヤＣＲ２に噛合するリングギヤＲ３とから構成されている。該サンギヤＳ２は、上記クラッチＣ−３に連結されていると共に、ワンウェイクラッチＦ−１を介してブレーキＢ−２に連結されており、該クラッチＣ−３の係合により上記キャリヤＣＲ１に連結される。該サンギヤＳ２は、ブレーキＢ−２の係合時にはワンウェイクラッチＦ−１により一方向の回転が規制され、またブレーキＢ−１により係止された際には回転不能に固定される。また、サンギヤＳ３は、クラッチＣ−１に連結されており、該クラッチＣ−１が係合すると上記キャリヤＣＲ１に連結される。
【００８５】
上記キャリヤＣＲ２は、一端がクラッチＣ−２に連結され、該クラッチＣ−２の係合により入力軸４ａに連結され、また他端が、ワンウェイクラッチＦ−２に連結されると共にブレーキＢ−３に連結されている。該キャリヤＣＲ２は、ワンウェイクラッチＦ−２により一方向の回転が規制されると共にブレーキＢ−３によりミッションケース７に対して係止されると回転不能に固定される。そして、リングギヤＲ３は、自動変速機構４の出力軸４ｂに連結されており、複数の摩擦係合要素（Ｃ−１，Ｃ−２，Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２）の係合状態により前進６速段、後進１速段の回転が該出力軸４ｂに伝達される。なお、上記ブレーキＢ−２（及びワンウェイクラッチＦ−１）は、ワンウェイクラッチＦ−２によるリングギヤＲ３の後退回転の規制状態を有効又は無効に切替える係合要素を構成している。また、上記ワンウェイクラッチＦ−２は、リングギヤＲ３に連結されて該リングギヤＲ３の後退回転をキャリヤＣＲ２を介して規制し得る係合要素を構成している。
【００８６】
上記自動変速機構４の出力軸４ｂは、図２の構成例と同様にトランスファー８の入力部に接続され、該トランスファー８の出力部が駆動車輪に連結されており、該トランスファー８は、前述と同様に、例えば２段階からなる高速段及び低速段の変速段を有している。
【００８７】
上記自動変速機３Ｂには、図１３に示すように、上記クラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３，ブレーキＢ−１，Ｂ−２，Ｂ−３及びワンウェイクラッチＦ−１，Ｆ−２の係合・解放を制御する油圧制御装置３０（図４参照）が設けられている。主制御部１０（図１参照）からの信号を受けて適宜作動する油圧制御装置３０により、上記クラッチ等は、それぞれに対応する油圧サーボに油圧が供給される。シフトレンジがＰレンジ及びＮレンジである場合、クラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３，ブレーキＢ−１，Ｂ−２，Ｂ−３及びワンウェイクラッチＦ−１，Ｆ−２は全て解放状態とされ、特にクラッチＣ−１，Ｃ−２，Ｃ−３が解放されるので、入力軸４ａと出力軸４ｂとの動力伝達が切断される。
【００８８】
前進１速段（１ｓｔ）の状態では、図１３に示すように、油圧制御装置３０によりクラッチＣ−１が係合されると共にワンウェイクラッチＦ−２が係合される。これにより、図１２に示すように、入力軸４ａの回転がリングギヤＲ１に入力されて、固定されているサンギヤＳ１によりキャリヤＣＲ１から減速回転が出力され、クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に該減速回転が入力される。そして、サンギヤＳ３の減速回転が、ワンウェイクラッチＦ−２により一方向の回転が規制されているキャリヤＣＲ２を介して更に減速されてリングギヤＲ３に入力され、つまり、入力軸４ａの回転が前進１速段の減速回転として出力軸４ｂに伝達される。なお、エンジンブレーキ時には、上記ワンウェイクラッチＦ−２に代わってブレーキＢ−３が係合され、キャリヤＣＲ２の回転が固定される。
【００８９】
前進２速段（２ｎｄ）の状態では、図１３に示すように、油圧制御装置３０によりクラッチＣ−１，ブレーキＢ−２及びワンウェイクラッチＦ−１が係合される。これにより、図１２に示すように、入力軸４ａの回転がリングギヤＲ１に入力されて、固定されているサンギヤＳ１によりキャリヤＣＲ１から減速回転が出力され、クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に該減速回転が入力される。一方、ブレーキＢ−２，ワンウェイクラッチＦ−１によりサンギヤＳ２の回転がミッションケース７に対して固定される。そして、固定されたサンギヤＳ２とサンギヤＳ３の減速回転によりキャリヤＣＲ２が減速回転し、該サンギヤＳ３の減速回転が該キャリヤＣＲ２を介してリングギヤＲ３に出力され、つまり入力軸４ａの回転が２速段の減速回転として出力軸４ｂに伝達される。
【００９０】
前進３速段（３ｒｄ）の状態では、図１３に示すように、油圧制御装置３０によりクラッチＣ−１，クラッチＣ−３及びブレーキＢ−２が係合される。すると、図１２に示すように、入力軸４ａの回転がリングギヤＲ１に入力されて、固定されているサンギヤＳ１によりキャリヤＣＲ１から減速回転が出力され、クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に該減速回転が入力され、更に、クラッチＣ−３を介してサンギヤＳ２にも同じ減速回転が入力される。そして、サンギヤＳ２及びサンギヤＳ３の減速回転によりキャリヤＣＲ２及びリングギヤＲ３が同じ減速回転となって該リングギヤＲ３より出力され、つまり入力軸４ａの回転が３速段の減速回転として出力軸４ｂに伝達される。
【００９１】
前進４速段（４ｔｈ）の状態においては、図１３に示すように、上記油圧制御装置３０によりクラッチＣ−１，クラッチＣ−２及びブレーキＢ−２が係合される。すると、図１２に示すように、入力軸４ａの回転がリングギヤＲ１に入力されて、固定されているサンギヤＳ１によりキャリヤＣＲ１から減速回転が出力され、クラッチＣ−１を介してサンギヤＳ３に該減速回転が入力される。一方、クラッチＣ−２を介してキャリヤＣＲ２にも入力軸４ａの回転が入力される。そして、サンギヤＳ３の減速回転とキャリヤＣＲ２の入力軸４ａの回転とにより、僅かに減速される減速回転としてリングギヤＲ３に出力され、つまり入力軸４ａの回転が４速段の減速回転として出力軸４ｂに伝達される。
【００９２】
前進５速段（５ｔｈ）の状態では、図１３に示すように、油圧制御装置３０によりクラッチＣ−２，クラッチＣ−３及びブレーキＢ−２が係合される。すると、図１２に示すように、入力軸４ａの回転がリングギヤＲ１に入力されて、固定されているサンギヤＳ１によりキャリヤＣＲ１から減速回転が出力され、クラッチＣ−３を介してサンギヤＳ２に該減速回転が入力される。一方、クラッチＣ−２を介してキャリヤＣＲ２にも入力軸４ａの回転が入力される。そして、サンギヤＳ２の減速回転とキャリヤＣＲ２の入力軸４ａの回転とにより、僅かに増速される増速回転としてリングギヤＲ３に出力され、つまり入力軸４ａの回転が５速段の増速回転として出力軸４ｂに伝達される。
【００９３】
前進６速段（６ｔｈ）の状態では、図１３に示すように、油圧制御装置３０によりクラッチＣ−２，ブレーキＢ−１及びブレーキＢ−２が係合される。すると、図１２に示すように、入力軸４ａの回転がクラッチＣ−２を介してキャリヤＣＲ２に入力される。一方、ブレーキＢ−１によりサンギヤＳ２の回転がミッションケース７に対して固定される。そして、固定されたサンギヤＳ２とキャリヤＣＲ２の入力軸４ａの回転とにより増速回転としてリングギヤＲ３に出力され、つまり入力軸４ａの回転が６速段の増速回転として出力軸４ｂに伝達される。
【００９４】
後進１速段（Ｒ）の状態では、図１３に示すように、油圧制御装置３０によりクラッチＣ−３及びブレーキＢ−３が係合される。すると、図１２に示すように、入力軸４ａの回転がリングギヤＲ１に入力されて、固定されているサンギヤＳ１によりキャリヤＣＲ１から減速回転が出力され、クラッチＣ−３を介してサンギヤＳ２に該減速回転が入力される。一方、ブレーキＢ−３によりキャリヤＣＲ２の回転がミッションケース７に対して固定される。そして、固定されたキャリヤＣＲ２によりサンギヤＳ２の減速回転が逆転回転（後退回転）としてリングギヤＲ３に出力され、つまり入力軸４ａの回転が後進の逆転回転として出力軸４ｂに伝達される。
【００９５】
また、ニュートラル（Ｎ）の状態（全てのクラッチ及びブレーキを解放した状態）から、油圧制御装置３０によりブレーキＢ−２だけを係合させると、図１２に示すように、サンギヤＳ２がミッションケース７に対して固定される。一方、キャリヤＣＲ２はワンウェイクラッチＦ−２により一方向の回転が規制されており、固定されたサンギヤＳ２と一方向の回転が規制されたキャリヤＣＲ２とにより、リングギヤＲ３の逆転回転が規制される。つまり、ブレーキＢ−２を係合することによりワンウェイクラッチＦ−１及びＦ−２を介して出力軸４ａの後退回転が規制され、所謂ヒルホールドの状態となる。
【００９６】
なお、この際のブレーキＢ−２の油圧も、図２で説明した例と同様に、通常の係合圧でなく、車輌が後退しないように駆動車輪を固定し得る程度の比較的低い油圧（ヒルホールド圧）であれば充分である。
【００９７】
図１４は、上記自動変速機３Ｂの速度線図であり、横軸が、図１２に示すプラネタリギヤのギヤ比により設定される座標上に各ギヤが位置し、縦軸に入力部材の回転を１とした速度が示されている。従って、上記のようにして達成される各変速段は、速度線図上で、リングギヤＲ３の速度比を示す〇印の上下方向の間隔を参照して定性的に理解できるように、各変速段に対して比較的等間隔の良好な速度ステップとなる。
【００９８】
以上のように本発明に係る車輌の制御装置１によれば、動力伝達切断手段１２が、自動変速機３が走行レンジを達成している場合に、切替え要求検出手段１１の検出結果に基づいて自動変速機３がエンジン２と駆動車輪との動力伝達を切断するように切断状態にするクラッチないしブレーキを選択して、該選択に基づいて油圧制御装置３０を制御し、切替え制御手段１３が、該自動変速機３の動力伝達が切断状態であることに基づいてトランスファー８の変速段を切替え制御し、動力伝達接続手段１４が、トランスファー８の変速段が切替えられたことに基づいて、自動変速機３の動力伝達を接続するように油圧制御装置３０を制御するので、車輌が走行状態であっても、トランスファー８の変速段を切替えることができる。
【００９９】
そして、動力伝達切断手段１２が、油圧制御装置３０を制御して、例えば１速段又は２速段であることに基づいて動力伝達を切断すると共に、該切断制御中に、後退規制制御手段１７の制御によりブレーキＢ−１を係合して、駆動車輪の後退回転を規制することができる。つまり、後退規制制御手段１７が、切替え制御手段１３による変速段の切替え制御中に、ブレーキＢ−１を係合させて、ワンウェイクラッチＦ−１（又はＦ−２）による後退回転の規制状態を有効に切替え、駆動車輪の前進回転を許容しながら後退回転を規制するように制御するので、登坂路走行中にあってトランスファー８の変速段を切替える場合、エンジン２と駆動車輪の間の動力伝達切断から接続までの僅かの間に車輌が一瞬後退してドライバに不快感を与えるような不具合を確実に防止することができる。この際、後退規制制御手段１７の制御によりサンギヤＳ２の回転を固定することにより、該サンギヤＳ２と、ワンウェイクラッチＦ−１（又はＦ−２）にて一方向の回転を規制したキャリヤＣＲ２とで、リングギヤＲ３の前進回転を許容しながら後退回転を容易に規制することができる。
【０１００】
また、本車輌の制御装置１では、前進１速段にあってトランスファー８の変速段を切替える際に、クラッチＣ−１を解放してブレーキＢ−１を所定係合圧で係合させるだけで、逆転規制の状態を容易に実現することができる。そして、前進２速段にあってトランスファー８の変速段を切替える際には、クラッチＣ−１を解放した後、ブレーキＢ−１の係合状態を所定係合圧にて維持するだけで、逆転規制の状態を容易に実現することができる。
【０１０１】
更に、動力伝達接続手段１４の制御により、トランスファー８の変速段を切替えた後、切断されていた自動変速機３Ａ（又は３Ｂ）の動力伝達を容易にかつ確実に接続することができる。そして、動力伝達接続手段１４が、自動変速機３Ａ（又は３Ｂ）がトランスファー８の変速段に対応する変速状態にて動力伝達を接続するように油圧制御装置３０を制御するので、自動変速機３Ａ（又は３Ｂ）の動力伝達を切替えられたトランスファー８の変速段に対応した最適な変速状態で接続することができる。
【０１０２】
以上の実施の形態において、後退規制制御手段１７の制御に応答して駆動車輪の逆転を規制する手段は、前述のワンウェイクラッチＦ−１，Ｆ−２やブレーキＢ−１等に限定されることなく、エンジン２と駆動車輪との間の動力伝達切断中に該駆動車輪の後退回転を規制し得る手段であれば、上記以外の手段を用いることができることは勿論である。
【０１０３】
なお、以上の実施の形態において、本発明を、有段変速機構を有する自動変速機に適用しているが、これに限らず、ベルト式、トロイダル式などの無段変速機に適用してもよく、つまり動力伝達の切断及び接続ができるものであれば何れのものを適用してもよい。また、以上の実施の形態において、エンジンが駆動源である車輌を説明したが、これに限らず、電気自動車、ハイブリッド車輌などに本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態における車輌の制御装置を示すブロック図。
【図２】本発明に係る自動変速機及びトランスファーを示すスケルトン図。
【図３】自動変速機の作動表。
【図４】油圧制御装置を示す一部省略図。
【図５】車輌の制御装置の制御を示すフローチャート。
【図６】解放制御を示すフローチャート。
【図７】解放継続制御を示すフローチャート。
【図８】係合制御を示すフローチャート。
【図９】係合制御を示すフローチャート。
【図１０】復帰制御を示すフローチャート。
【図１１】車輌の制御装置の制御例を示すタイムチャート。
【図１２】本発明に係る第２の実施の形態における自動変速機及びトランスファーを示すスケルトン図。
【図１３】自動変速機の作動表。
【図１４】ギヤトレインの速度線図。
【符号の説明】
１ 車輌の制御装置
２ 駆動源（エンジン）
３Ａ，３Ｂ 自動変速機
４ 有段変速機構（自動変速機構）
４ａ 入力軸
４ｂ 後進軸（出力軸）
８ 有段変速機（トランスファー）
１１ 切替え要求検出手段
１２ 動力伝達切断手段
１３ 切替え制御手段
１４ 動力伝達接続手段
１５ 出力制御手段
１６ シフトレンジ検出手段
１７ 後退規制制御手段
２２ 車速センサ
２３ 入力軸回転数センサ
２７ 傾斜センサ
２８ 出力軸回転数センサ
３０ 油圧制御装置
Ｂ−１，Ｂ−２ 係合要素，摩擦係合要素（ブレーキ）
Ｃ−１，Ｃ−２，Ｃ−３ 係合要素，摩擦係合要素（クラッチ）
ＣＲ２ キャリヤ
Ｆ−１，Ｆ−２ 係合要素（ワンウェイクラッチ）
Ｓ２ サンギヤ
Ｒ３ リングギヤ
ＲＰ プラネタリギヤユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle control device that includes a stepped transmission between a drive source and a drive wheel and is capable of switching a driving force as required, and more particularly, to a stepped transmission on an uphill road. The present invention relates to a control device for an automatic transmission that can change the shift speed without causing discomfort to the driver.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for a vehicle for traveling off-road, for example, a stepped shift capable of two-stage shift between a differential gear that transmits output rotation of an automatic transmission and a propeller shaft connected to a drive wheel. Some machines have so-called transfer. In such a vehicle, for example, low torque for traveling on a flat road and high speed gear ratio for transmitting high-speed rotation and high torque for traveling on an uphill road, for example, transmit low-speed rotation. The low-speed gear ratio for switching is selected by selecting the shift speed of the transfer, that is, the driving force from the driving source can be switched in two stages and output.
[0003]
However, according to the vehicle equipped with the transfer, in the stop state (particularly, the shift range is in the P (parking) range or the N (neutral) range and the driving force is not transmitted), the shift stage of the transfer is switched. However, the gear position of the transfer cannot be switched in a state where the driving force from the driving source is transmitted to the transfer. For this reason, there is a problem that even if the driver desires to change the gear position while the vehicle is traveling, the gear position cannot be changed.
[0004]
Therefore, a vehicle control apparatus for solving the above problem has been proposed by the present applicant (Japanese Patent Application No. 2001-367727: unpublished). The vehicle control device is interposed between the engine and the drive wheel, shifts the output rotation of the engine based on the engagement state of a plurality of friction engagement elements such as a clutch and a brake, and transfers via the transfer. An automatic transmission that can transmit to the drive wheels is provided, and power transmission between the engine and the drive wheels is cut off according to the shift state of the automatic transmission when a switching request is detected while the vehicle is running. The plurality of friction engagement elements are selectively disconnected, and the shift speed of the transfer is controlled to be switched during the disconnection.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the vehicle control device described above, the selected gear engagement element is released and the power transmission is cut off, so that the shift speed of the transfer can be easily switched while the vehicle is running. The following inconveniences can also be caused. In other words, in the vehicle control device, the engine torque is not transmitted to the drive wheels during the shift of the transfer gear. For example, when the gear is switched on an uphill road, the transmission of power is briefly performed. In addition, there is a risk that the driver may feel uncomfortable feeling that the vehicle retreats for a moment.
[0006]
Therefore, the present invention can reliably prevent a problem that the vehicle retreats for a short time from disconnection of power transmission to connection even when the gear stage of the stepped transmission is switched on an uphill road. It is an object of the present invention to provide a vehicle control apparatus that is configured as described above and solves the above-described problems.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention according to claim 1 (see, for example, FIG. 1 to FIG. 14) can be connected to a stepped transmission (8) having at least two shift stages and capable of changing gears. An automatic transmission (3A or 3B) that shifts the output based on the engagement state of a plurality of engagement elements (for example, C-1, C-2, C-3, B-1, B-2) and transmits it to the drive wheels. In a vehicle control device (1) comprising:
When the automatic transmission achieves a travel range (for example, D range) and a gear change request for the stepped transmission (8) is input, the plurality of engagement elements (for example, C) -1, C-2, C-3, B-1, B-2) , Engagement elements to be cut (for example, C-1 and B-2 in the case of the first speed stage) other than the engagement element (for example, B-1) used for the reverse restriction control for restricting the reverse rotation of the drive wheel. In the case of the second speed, the engagement pressure of C-1) is completely discharged (for example, 0 pressure) The engagement element to be cut release And the drive source (2) Above Power transmission cutting means (12) for cutting power transmission between the drive wheels;
Switching control means (13) for switching the gear stage of the stepped transmission (8) during the power transmission cutting by the power transmission cutting means (12);
During power cutting by the power transmission cutting means (12), The engagement element used for reverse restriction control (E.g. B-1) is engaged to regulate the backward rotation of the drive wheel Execute the reverse regulation control Reverse regulation control means (17);
After the shift stage is switched by the switching control means (13), the engagement element (for example, C-1) to be connected is engaged by performing backlash control and complete engagement control from the engagement pressure completely discharged state. Power transmission connecting means (14) for connecting the power transmission of the automatic transmission (3A or 3B); Comprising
The vehicle control apparatus (1) is characterized by the above.
[0008]
According to a second aspect of the present invention (see, for example, FIGS. 2 and 12), each of the plurality of engagement elements (for example, C-1, C-2, C-3, B-1, B-2) is engaged. A hydraulic control device (30) capable of controlling the state;
The automatic transmission (3A or 3B) includes a rotation element (R3) connected to a reverse shaft (4b) interlocked with the drive wheel, and is connected to the rotation element (R3) as the engagement element. A one-way clutch (F-1 in FIG. 2 and F-2 in FIG. 12) that can regulate the backward rotation of the rotating element (R3), and a brake that switches the restricted state of the backward rotation by the one-way clutch to valid or invalid ( B-1)
The reverse regulation control means (17) controls the hydraulic control device (30) to engage the brake (B-1), thereby causing the one-way clutch (F-1 in FIG. 2, F- in FIG. 12). In 2), the backward rotation of the rotating element (R3) is restricted.
It exists in the control apparatus (1) of the vehicle of Claim 1.
[0009]
According to a third aspect of the present invention (see, for example, FIGS. 1 to 3, 12 and 13), the automatic transmission (3A or 3B) is involved in obtaining the first forward speed as the engagement element. A clutch (C-1) to be engaged, and a brake (B-1) engaged with the clutch (C-1) when obtaining the second forward speed that is higher than the first forward speed. Prepared,
When switching the speed of the stepped transmission (8) in the first forward speed, the power transmission disconnecting means (12) releases the engaged clutch (C-1) and then the reverse The restriction control means (17) controls the hydraulic control device (30) so that the released brake (B-1) is engaged with a predetermined engagement pressure.
It exists in the control apparatus (1) of the vehicle of Claim 1.
[0010]
The present invention according to claim 4 (see, for example, FIGS. 1 to 3, 12, and 13) is that the power transmission cutting means (12) is engaged when the shift speed is switched in the second forward speed. After releasing the clutch (C-1) in the state, the reverse control means (17) maintains the engagement state of the brake (B-1) at a predetermined engagement pressure. 30)
It exists in the control apparatus (1) of the vehicle of Claim 3.
[0011]
The present invention according to claim 5 (see, for example, FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 12) Above The power transmission connecting means (14) controls the automatic transmission (3A or 3B) to connect the power transmission in a shift state corresponding to the gear position of the stepped transmission (8).
It exists in the control apparatus (1) of the vehicle in any one of Claim 1 thru | or 4.
[0012]
In addition, although the code | symbol in the said parenthesis is for contrast with drawing, this is for convenience for making an understanding of invention easy, and has no influence on the structure of a claim. It is not a thing.
[0013]
【The invention's effect】
According to the invention according to claim 1, When the power transmission cutting means receives a gear change request of the stepped transmission, the power transmission cutting means completely discharges the engagement pressure of the engagement elements to be cut other than the engagement elements used for the reverse restriction control and cuts the cut. The power transmission between the drive source and the drive wheel is disconnected by releasing the engagement element, the switching control means switches the gear stage of the stepped transmission during the power transmission disconnection, and the reverse regulation control means During disconnection, reverse restriction control is executed by engaging an engagement element used for reverse restriction control, and the power transmission connecting means disengages the engagement element to be connected after the shift speed is changed, in a state where the engagement pressure is completely discharged. Since the backlash control and the complete engagement control are engaged, the power transmission of the automatic transmission is connected. In particular, when changing the gear position of a stepped transmission on an uphill road, the vehicle may move backward for a short time from disconnection of power transmission between the drive source and the drive wheels until it is connected, causing discomfort to the driver. Can be reliably prevented.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, the backward restriction control means controls the hydraulic control device to engage the brake, and the forward rotation of the drive wheel is allowed only by restricting the backward rotation of the rotating element by the one-way clutch. However, the restricted state of reverse rotation can be easily obtained.
[0015]
According to the third aspect of the present invention, when switching the gear position of the stepped transmission at the first forward speed, it is necessary to release the clutch and engage the brake with a predetermined engagement pressure. The regulated state can be easily obtained.
[0016]
According to the fourth aspect of the present invention, when switching the gear position of the stepped transmission at the second forward speed, only the brake engagement state is maintained at the predetermined engagement pressure after the clutch is released. Therefore, the restricted state of reverse rotation can be easily obtained.
[0017]
According to the fifth aspect of the present invention, the power transmission of the automatic transmission that has been disconnected can be easily and reliably connected after the gear stage of the stepped transmission has been switched. Since the power transmission is controlled to be connected in the shift state corresponding to the shift stage of the stepped transmission, the power transmission of the automatic transmission is performed in the optimum shift state corresponding to the shift stage of the switched stepped transmission. You can reconnect.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
<First Embodiment>
First, an automatic transmission and a stepped transmission (hereinafter referred to as “transfer”) to which the present invention can be applied will be described with reference to FIGS. 2 is a skeleton diagram showing the automatic transmission 3 and the transfer 8 according to the present invention, FIG. 3 is an operation table of the automatic transmission 3A, and FIG. 4 is a partially omitted view showing the hydraulic control device 30.
[0020]
As shown in FIG. 2, the automatic transmission 3A includes a torque converter 5 and an automatic transmission mechanism 4 as a stepped transmission mechanism in a transmission case 7, and an output from the internal combustion engine (drive source) 2 is It is input to the pump impeller 5 a of the torque converter 5 and input to the input shaft 4 a of the automatic transmission mechanism 4 via the turbine runner 5 b of the torque converter 5. The torque converter 5 is provided with a lock-up clutch 6.
[0021]
The automatic transmission mechanism 4 is provided with a simple planetary gear SP and a Ravigneaux type planetary gear unit RP that is configured to connect two planetary gears. The simple planetary gear SP includes a sun gear S1, a carrier CR1 meshing with the sun gear S1, and a ring gear R1 meshing with the carrier CR1, and the input shaft 4a is connected to the ring gear R1 of the simple planetary SP. ing. The sun gear S1 is fixedly supported by a part of the transmission case 7 so as not to rotate on the input shaft 4a, and the carrier CR1 is connected to the clutch C-3 and the clutch C-1.
[0022]
On the other hand, the planetary gear unit RP has two sun gears S2 and S3, a carrier CR2 having a pinion P1 and a long pinion P2, and meshing with the sun gears S2 and S3. And a ring gear R3 that constitutes a rotating element connected to a shaft (reverse shaft) 4b. The sun gear S2 is connected to the clutch C-3 and to the brake B-1. When the clutch C-3 is engaged, the sun gear S2 is connected to the carrier CR1, and the transmission case 7 is connected to the carrier CR1 by the brake B-1. When it is locked against, it is fixed so that it cannot rotate. The sun gear S3 is connected to the clutch C-1, and is connected to the carrier CR1 when the clutch C-1 is engaged. The brake B-1 constitutes an engagement element that switches the restricted state of reverse rotation by the one-way clutch F-1 between valid and invalid.
[0023]
One end of the carrier CR2 is connected to the clutch C-2. When the clutch C-2 is engaged, the carrier CR2 is connected to the input shaft 4a, and the other end is connected to the one-way clutch F-1 and the brake B. -2 and is restricted from rotating in one direction by the one-way clutch F-1, and fixed to the transmission case 7 by the brake B-1 so that it cannot rotate. The ring gear R3 is connected to the output shaft 4b of the automatic transmission mechanism 4, and the plurality of friction engagement elements (C-1, C-2, C-3, B-1, B-2). The rotation of the sixth forward speed and the reverse first speed is transmitted to the output shaft 4b depending on the engaged state. The one-way clutch F-1 is connected to the ring gear R3 and constitutes an engagement element that can regulate the reverse rotation of the ring gear R3 via the carrier CR2.
[0024]
The output shaft 4b of the automatic transmission mechanism 4 is connected to an input portion of a transfer (T / F) 8 via a differential gear (not shown), and the output portion of the transfer 8 is connected to a propeller shaft (not shown). Via a drive wheel. The transfer 8 has, for example, a high speed stage and a low speed stage including two stages, and the high speed stage has a low torque for traveling on a flat road, for example, and rotates the output shaft 4b. It consists of a high speed gear ratio for transmitting to the driving wheel at high speed rotation, and the low speed stage has high torque for traveling on, for example, an uphill road and transmits the rotation of the output shaft 4b to the driving wheel at low speed rotation. For low speed gear ratio.
[0025]
As shown in FIG. 4, the automatic transmission 3A includes a hydraulic control device 30 that controls the engagement / release of the clutches C-1, C-2, C-3 and the brakes B-1, B-2. The solenoid modulator pressure, which is provided and supplied by a modulator valve (not shown) or the like, is connected to the first solenoid valve 31, the second solenoid valve 32, the third solenoid valve 33, the fourth solenoid valve 34 via the oil passage 52, And the fifth solenoid valve 35 respectively. The first to fifth solenoid valves 31, 32, 33, 34, and 35 receive signals from the control device 10 to be described later, generate signal pressures based on the solenoid modulator pressures, and oil passages 53, 54, Output from 55, 56, 57.
[0026]
On the other hand, a control valve 36 is provided for the actuator (hydraulic servo) 61 of the clutch C-1, a control valve 37 is provided for the actuator (hydraulic servo) 62 for the clutch C-2, and an actuator (hydraulic servo) 63 is provided for the clutch C-3. The control valve 38, the control valve 39 is connected to the actuator (hydraulic servo) 64 of the brake B-1, and the control valve 40 is connected to the actuator (hydraulic servo) 65 of the brake B-2. A line pressure supplied by a primary regulator valve (not shown) or the like is input to the valves 36, 37, 38, 39, and 40. Then, signal pressure is inputted to the control valves 36, 37, 38, 39, 40 via the oil passages 53, 54, 55, 56, 57 by the first to fifth solenoid valves 31, 32, 33, 34, 35. Thus, the line pressure is supplied to the clutches C-1, C-2, C-3 and the actuators of the brakes B-1, B-2 so that the clutches C-1, C-2 are supplied. , C-3 and brakes B-1, B-2 are controlled.
[0027]
Next, the operation of the automatic transmission 3A will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, when the shift ranges are the P (parking) range and the N (neutral) range, the clutches C-1, C-2, C-3 and the brakes B-1, B-2 are all released. In particular, since the clutches C-1, C-2, and C-3 are disengaged, the power transmission between the input shaft 4a and the output shaft 4b is disconnected.
[0028]
In the state of the first forward speed (1st), as shown in FIG. 3, the clutch C-1 is engaged and the one-way clutch F-1 is engaged by the hydraulic control device 30. Then, as shown in FIG. 2, the rotation of the input shaft 4a is input to the ring gear R1, the decelerated rotation is output from the carrier CR1 by the fixed sun gear S1, and the decelerated rotation is output to the sun gear S3 via the clutch C-1. Rotation is input. The decelerated rotation of the sun gear S3 is further decelerated through the carrier CR2 whose rotation in one direction is restricted by the one-way clutch F-1, and is input to the ring gear R3. That is, the rotation of the input shaft 4a is the first gear. Is transmitted to the output shaft 4b. During engine braking, the brake B-2 is engaged instead of the one-way clutch F-1, and the rotation of the carrier CR2 is fixed.
[0029]
In the second forward speed (2nd), the clutch C-1 and the brake B-1 are engaged by the hydraulic control device 30, as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 2, the rotation of the input shaft 4a is input to the ring gear R1, the decelerated rotation is output from the carrier CR1 by the fixed sun gear S1, and the decelerated rotation is output to the sun gear S3 via the clutch C-1. Rotation is input. On the other hand, the rotation of the sun gear S2 is fixed to the transmission case 7 by the brake B-1. The carrier CR2 is decelerated and rotated by the decelerated rotation of the fixed sun gear S2 and sun gear S3, and the decelerated rotation of the sun gear S3 is output to the ring gear R3 via the carrier CR2, that is, the rotation of the input shaft 4a is the second speed stage. Is transmitted to the output shaft 4b.
[0030]
In the third forward speed (3rd), as shown in FIG. 3, the hydraulic control device 30 engages the clutch C-1 and the clutch C-3. Then, as shown in FIG. 2, the rotation of the input shaft 4a is input to the ring gear R1, the decelerated rotation is output from the carrier CR1 by the fixed sun gear S1, and the decelerated rotation is output to the sun gear S3 via the clutch C-1. The rotation is input, and the same reduced rotation is input to the sun gear S2 via the clutch C-3. Then, the carrier CR2 and the ring gear R3 become the same reduced speed rotation by the reduced speed rotation of the sun gear S2 and the sun gear S3, and are output from the ring gear R3. That is, the rotation of the input shaft 4a is transmitted to the output shaft 4b as a third speed reduced speed rotation. The
[0031]
In the fourth forward speed (4th), the hydraulic control device 30 engages the clutch C-1 and the clutch C-2 as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 2, the rotation of the input shaft 4a is input to the ring gear R1, the decelerated rotation is output from the carrier CR1 by the fixed sun gear S1, and the decelerated rotation is output to the sun gear S3 via the clutch C-1. Rotation is input. On the other hand, the rotation of the input shaft 4a is also input to the carrier CR2 via the clutch C-2. Then, the decelerated rotation of the sun gear S3 and the rotation of the input shaft 4a of the carrier CR2 are output to the ring gear R3 as a decelerated rotation that is slightly decelerated, that is, the rotation of the input shaft 4a is output to the output shaft 4b as a decelerated rotation of the fourth speed stage. Is transmitted to.
[0032]
In the state of the fifth forward speed (5th), as shown in FIG. 3, the clutch C-2 and the clutch C-3 are engaged by the hydraulic control device 30. Then, as shown in FIG. 2, the rotation of the input shaft 4a is input to the ring gear R1, the decelerated rotation is output from the carrier CR1 by the fixed sun gear S1, and the decelerated rotation is output to the sun gear S2 via the clutch C-3. Rotation is input. On the other hand, the rotation of the input shaft 4a is also input to the carrier CR2 via the clutch C-2. Then, the decelerated rotation of the sun gear S2 and the rotation of the input shaft 4a of the carrier CR2 are output to the ring gear R3 as a speed-increasing rotation slightly increased, that is, the rotation of the input shaft 4a is a 5-speed speed increasing rotation. It is transmitted to the output shaft 4b.
[0033]
In the sixth forward speed (6th) state, as shown in FIG. 3, the clutch C- 2 and the brake B- 1 are engaged by the hydraulic control device 30. Then, as shown in FIG. 2, the rotation of the input shaft 4a is input to the carrier CR2 via the clutch C-2. On the other hand, the rotation of the sun gear S2 is fixed to the transmission case 7 by the brake B-1. Then, the fixed sun gear S2 and the rotation of the input shaft 4a of the carrier CR2 are output to the ring gear R3 as an increased speed rotation, that is, the rotation of the input shaft 4a is transmitted to the output shaft 4b as a 6th speed increased speed rotation. .
[0034]
In the state of the first reverse speed (R), as shown in FIG. 3, the clutch C- 3 and the brake B- 2 are engaged by the hydraulic control device 30. Then, as shown in FIG. 2, the rotation of the input shaft 4a is input to the ring gear R1, the decelerated rotation is output from the carrier CR1 by the fixed sun gear S1, and the decelerated rotation is transmitted to the sun gear S2 via the clutch C-3. Rotation is input. On the other hand, the rotation of the carrier CR2 is fixed to the transmission case 7 by the brake B-2. Then, the decelerated rotation of the sun gear S2 is output to the ring gear R3 as a reverse rotation by the fixed carrier CR2, that is, the rotation of the input shaft 4a is transmitted to the output shaft 4b as a reverse reverse rotation (hereinafter also referred to as “reverse rotation”). Is done.
[0035]
Further, when only the brake B-1 is engaged by the hydraulic control device 30 from the neutral (N) state (all clutches and brakes are released), as shown in FIG. 7 is fixed. On the other hand, the carrier CR2 is restricted from rotating in one direction by the one-way clutch F-1, and the ring gear R3 is rotated in reverse (reverse) by the fixed sun gear S2 and the carrier CR2 restricted in one direction. Be regulated. That is, by engaging the brake B-1, the reverse rotation (reverse rotation) of the output shaft 4a can be regulated, and a hill hold state described later can be obtained.
[0036]
The hydraulic pressure supplied to the actuator (hydraulic servo) 64 of the brake B-1 at this time is not the normal engagement pressure (hydraulic pressure) necessary for complete engagement of the brake B-1, but the automatic transmission 3A on the uphill road. When the transfer 8 is switched in a neutral state, a relatively low engagement pressure (hereinafter referred to as “hill hold pressure”) that can fix the driving wheel to restrict the reverse of the vehicle is sufficient. Therefore, the reverse restriction control means 17 (described later) that performs the reverse restriction control (hill hold control), when starting the control, climbs the road based on the vehicle weight data stored in advance and the detection of the inclination sensor 27 (see FIG. 1). The hill hold pressure is calculated on the basis of various factors such as the slope data of FIG.
[0037]
Next, a vehicle control device 1 which is a main part of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle control apparatus 1 according to the present invention. As shown in FIG. 1, the vehicle control device 1 includes a main control unit (ECU) 10. The main control unit 10 is arranged in a driver's seat (not shown) and selects a gear position of the transfer 8. And a shift lever 26 for selecting the shift range of the automatic transmission 3A, and various sensors (a vehicle speed sensor 22, an inclination sensor 27, and an input shaft 4a of the automatic transmission 3A). The input shaft speed sensor 23, the output shaft speed sensor 28 disposed on the output shaft 4b of the automatic transmission 3A, the throttle opening sensor 24, and the engine speed sensor 25 disposed on the engine 2). Are connected to each other.
[0038]
The main control unit 10 includes a switching request detection unit 11, a power transmission disconnection unit 12, a switching control unit 13, a reverse regulation control unit 17, a power transmission connection unit 14, an output control unit 15, and a shift range detection unit 16. The main control unit 10 is connected to the engine 2, the hydraulic control device 30 having the first to fifth solenoid valves 31, 32, 33, 34, and 35, and the transfer 8. .
[0039]
Next, the operation of the vehicle control apparatus 1 will be described. The switching request detection unit 11 detects a switching request of the transfer 8 by a driver or the like based on the selected position of the transfer switching lever 21 and outputs a predetermined signal to the power transmission cutting unit 12.
[0040]
The power transmission disconnecting means 12 is in a state where the automatic transmission 3 is in a state where the automatic transmission 3 has achieved a traveling range (for example, D (drive) range) and the switching request detecting means 11 detects the switching request. Controls the hydraulic control device 30 so as to cut off the power transmission between the engine 2 and the drive wheels. That is, the power transmission cutting means 12 is a shift range detection means 16 that detects the shift range by the selected position of the shift lever 26 when the vehicle is in a running state and receives the predetermined signal from the switching request detection means 11. Based on the detection result, the automatic transmission 3 cuts off the power transmission between the engine 2 and the drive wheels, according to the shift stage (shift state) when the switching request is detected, From C-2, C-3 and brakes B-1, B-2, the one to be cut off is selected, and the hydraulic control device 30 (first to fifth solenoid valves 31, 32) is selected based on the selection. , 33, 34, 35). Also, the hydraulic control device is configured so that the engagement state of the clutches C-1, C-2, C-3 and the brakes B-1, B-2 are all disconnected by the power transmission cutting means 12 when the power transmission is disconnected. 30 can be controlled so as to make it easier to control the connection of the optimum gear position when the power transmission connecting means 14 is connected.
[0041]
In the present embodiment, even when the vehicle is stopped (speed is 0), the shift range is the D range or the R (reverse) range (when the driving force is transmitted to the driving wheel), that is, When the automatic transmission 3 has achieved the travel range, the state is referred to as “travel state”. The term “reverse” as used in the present invention is a concept based on the traveling direction of the vehicle. Therefore, when moving to the front side of the vehicle in the R range, the state is “reverse”. Become.
[0042]
The switching control means 13 is in a state where the power transmission of the automatic transmission 3A is cut off, that is, a state where the power transmission is cut off by the power transmission cutting means 12, or the shift range is the P range or N range and the power transmission is cut off. In this state, the transfer 8 is controlled to be switched to the gear stage selected by the transfer switching lever 21. When the power transmission is cut by the power transmission cutting means 12, the clutch or brake selected by the power transmission cutting means 12 is disconnected while the switching control of the switching control means 13 is being performed. The hydraulic control device 30 is controlled to maintain the above. Further, the switching control means 13 starts the countdown timer t when the switching request detection means 11 detects the switching request, and based on the count of the countdown timer t being ended (that is, detecting the switching request). After that, when a predetermined time has passed), it is determined that the power transmission cut by the power transmission cutting means 12 is finished, that is, it is determined that the power transmission of the automatic transmission 3A is in a disconnected state.
[0043]
The reverse restriction control means 17 is configured so that the automatic transmission 3A is operated at the first forward speed or the second forward speed (relatively low speed stage) during the shift stage switching by the switching control section 13, that is, during the power cut by the power transmission cutting means 12. ), The selected brake B-1 (the brake B-2 in the second embodiment to be described later) is engaged with the aforementioned hill hold pressure so as to restrict the backward rotation of the drive wheel. The hydraulic control device 30 is controlled. Then, the reverse restriction control means 17 decelerates the vehicle weight data stored in advance, the inclination data of the uphill road based on the detection of the inclination sensor 27, or the deceleration caused when the vehicle is in the neutral state at the time of the uphill when starting the reverse restriction control. Based on each factor such as situation data, the hill hold pressure is calculated, and the hydraulic control device 30 is controlled so as to supply the hill hold pressure to the actuator (hydraulic servo) 64 of the brake B-1.
[0044]
Based on the detection result of the shift range detecting means 16, the power transmission connecting means 14 is used when the automatic transmission 3A shifts the transfer 8 when the vehicle is running (when the shift range is the D range or the R range). The power transmission between the engine 2 and the driving wheel disconnected as described above is connected at the optimum shift speed from among the shift speeds described above (sixth speed) during forward travel, particularly during forward travel. The hydraulic control device 30 (first to fifth solenoid valves 31, 32, 33, 34, 35) is controlled.
[0045]
Further, the output control means 15 is configured such that at least the power transmission cutting means 12 from the start of the control for cutting off the power transmission to the end of the control for the power transmission connecting means 14 to connect the power transmission ( (Output) is controlled to decrease (engine torque limitation), so-called engine blowing is prevented.
[0046]
Next, the operation of the vehicle control apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 5 to 9. 5 is a flowchart showing the control of the vehicle control device 1, FIG. 6 is a flowchart showing the release control, FIG. 7 is a flowchart showing the release continuation control, FIGS. 8 and 9 are flowcharts showing the engagement control, and FIG. It is a flowchart which shows control.
[0047]
As shown in FIG. 5, for example, when the control is started by starting the engine 2 or turning on the ignition switch (S 10), the switching request detecting unit 11 determines the transfer 8 on the basis of the selected position of the transfer switching lever 21. It is detected whether or not there is a switching request (S20). If there is no switching request (No in S20), the process returns as it is (S170), that is, no control is performed.
[0048]
On the other hand, for example, when the transfer switching lever 21 is switched by a driver, the switching request detecting unit 11 detects that there is a switching request (Yes in S20), and outputs the detection result to the power transmission cutting unit 12. Further, the shift range detection means 16 detects the shift range of the automatic transmission 3A from the selected position of the shift lever 26, and outputs the detection result to the power transmission cutting means 12. Then, the power transmission cutting means 12 determines whether or not the shift range is the P range or the N range (step S30). If the shift range is the P range or the N range (Yes in step S30), the vehicle travels. It is determined that it is not in the middle (power transmission is in a disconnected state), and the process proceeds to step S70 described later.
[0049]
In step S30, when the shift range is not the P range or the N range (No in step S30), that is, the shift range is a travel range such as the D range or the R range, so that the vehicle is traveling. Then, the countdown timer t is set and the transfer switching prohibition flag is turned on (S40), and the process proceeds to step S50.
[0050]
Here, the release control S50 by the power transmission cutting means 12 will be described with reference to FIG. When the release control S50 is started (S51), first, it is determined whether or not the current gear position of the automatic transmission 3A is the second gear (S52), and if the gear is other than the second gear ( In step S52, No), the process proceeds to step S54, and when the shift speed is the second speed (Yes in step S52), the process proceeds to step S53. The current shift speed may be detected from the state of the hydraulic control device 30 or may be detected from a shift map (not shown) based on the throttle opening sensor 24 and the vehicle speed sensor 22.
[0051]
In step S54 (in cases other than the second speed stage), the power transmission disconnecting means 12 performs the clutch C-1 and the brake B-2 at the first forward speed, and the clutch C-1 and the clutch C-3 at the third forward speed. Clutch C-1 and clutch C-2 at the fourth forward speed, clutch C-2 and clutch C-3 at the fifth forward speed, clutch C-2 and brake B-1 at the sixth forward speed, first reverse speed Then, the clutch C-3 and the brake B-2 are selected, and the hydraulic control device 30 is controlled so that the hydraulic pressures of the selected clutches and brakes become the base pressure (for example, 0 pressure). As a result, the automatic transmission 3A is set to the neutral state, and the power transmission is cut off. At the first forward speed, the reverse regulation control means 17 controls the hydraulic control device 30 so that the brake B-1 is engaged at a predetermined engagement pressure (hill hold pressure), and the reverse operation described above is performed. Start regulation control (hill hold control).
[0052]
In addition, when the hydraulic pressure of the lockup clutch 6 is controlled to zero pressure by a solenoid valve SLU (not shown), the lockup clutch 6 is released, and power transmission is connected by engagement control S110 described later, The engine 2 is not stopped. Further, the output control means 15 outputs a limiting torque signal Tl to the engine 2 and executes (starts) the torque limitation of the engine 2 so that the power transmission between the engine 2 and the driving wheel is cut off. Prevents blowing. It should be noted that the value of the limiting torque signal Tl at this time may be an appropriate value that prevents the engine blow and prevents the engine 2 from stopping.
[0053]
On the other hand, in step S53 (in the case of the second speed), the power transmission cutting means 12 selects the clutch C-1, and the hydraulic pressure control is performed so that the hydraulic pressure of the clutch C-1 becomes the base pressure (for example, 0 pressure). The apparatus 30 is controlled. Then, the reverse restriction control means 17 controls the hydraulic control device 30 so that the hydraulic pressure of the brake B-1 becomes a predetermined engagement pressure (hill hold pressure), and starts the above-described reverse restriction control. As described above, when the reverse restriction control is performed in the second gear, the reverse rotation (reverse rotation) is restricted with the brake B-1 being engaged with the hill hold pressure without being completely released. It is possible to perform the brake B-1 while grasping the hill hold pressure without going through a complete neutral state in a series of switching operations. Accordingly, the friction plate constituting the brake B-1 can be protected, the vehicle can be prevented from reversely moving during the control, and the reverse rotation input to the engine 2 can be reliably avoided to stop the engine 2. (So-called engine stall) can be prevented and driving feeling can be improved.
[0054]
In step S53, as in step S54, the hydraulic pressure of the lockup clutch 6 is also controlled to zero pressure by a solenoid valve SLU (not shown), the lockup clutch 6 is released, and power is transmitted by an engagement control S110 described later. To prevent the occurrence of a shift shock or the stop of the engine 2. Further, similarly, the output control means 15 outputs a limit torque signal Tl to the engine 2 and executes (starts) the torque limit of the engine 2 so that the power transmission between the engine 2 and the drive wheel is cut off. Prevents engine blowout from occurring. It should be noted that the value of the limiting torque signal Tl at this time may be an appropriate value that prevents the engine blow and prevents the engine 2 from stopping.
[0055]
When the above release control S50 ends (S55), as shown in FIG. 5, the process proceeds to step S60, and it is determined whether or not the countdown timer t set in step S40 is zero. If the countdown timer t is not 0 (No in step S60), it is determined that the disconnection of power transmission by the release control S50 described above has not been completed, and the process returns to step S50 again, and repeatedly until the countdown timer t becomes 0. Release control S50 is performed.
[0056]
When the countdown timer t becomes 0, that is, when a predetermined time has elapsed (Yes in step S60), it is determined that the power transmission cut by the release control S50 described above has been completed, the transfer switching prohibition flag is turned OFF, and switching is performed. The control means 13 outputs a transfer switching signal ON to the transfer 8 (S70), starts switching the gear position of the transfer 8, and proceeds to step S80.
[0057]
Here, the release continuation control S80 by the power transmission cutting means 12 will be described with reference to FIG. When the release continuation control S80 is started (S81), it is first determined whether or not the current gear position of the automatic transmission 3A is the second gear position (S82). When the current gear position of the automatic transmission 3A is the second gear position (Yes in S82), the process proceeds to step S83, and the control similar to that in step S53 is continued, that is, selected by the power transmission cutting means 12 The hydraulic pressure control device 30 is controlled so that the hydraulic pressure of the clutch C-1 becomes the base pressure (for example, 0 pressure), and the hydraulic pressure control is performed by the reverse restriction control means 17 so that the hydraulic pressure of the brake B-1 becomes the hill hold pressure. The state of controlling the device 30 is continued. That is, the hill hold state is continued while the power transmission of the automatic transmission 3A is cut off. Further, the hydraulic pressure of the lockup clutch 6 is also controlled to 0 pressure by a solenoid valve SLU (not shown), the released state of the lockup clutch 6 is continued, and power transmission is connected by an engagement control S110 described later. In such a case, a shift shock or a stop of the engine 2 is prevented from occurring. Further, the torque control of the engine 2 described above is continued by the output control means 15 to prevent the occurrence of engine blowing due to the disconnection of power transmission between the engine 2 and the drive wheels.
[0058]
On the other hand, if the current gear position of the automatic transmission 3A is not the second gear position (No in S82), the process proceeds to step S84 to determine whether or not the current gear position of the automatic transmission 3A is the first gear position. When the current gear position of the automatic transmission 3A is not the first gear (No in S84), that is, the current gear is not the first gear or the second gear, and is the third gear or higher. There is little possibility of rotation (for example, there is a certain vehicle speed even on an uphill road and the vehicle is less likely to run backward), and the same control as in step S54 is continued, that is, selected by the power transmission control means 12. The state in which the hydraulic control device 30 is controlled so that the hydraulic pressure of each clutch and brake becomes the base pressure (for example, 0 pressure) is continued, that is, the power transmission disconnected state in which the automatic transmission 3A is in the neutral state is continued. Similarly, the hydraulic pressure of the lockup clutch 6 is continuously controlled to zero pressure by a solenoid valve SLU (not shown), the released state of the lockup clutch 6 is continued, and power transmission is connected by an engagement control S110 described later. In such a case, a shift shock or a stop of the engine 2 is prevented from occurring. Further, the torque control of the engine 2 described above is continued by the output control means 15 to prevent the occurrence of engine blowing due to the disconnection of power transmission between the engine 2 and the drive wheels.
[0059]
If it is determined in step S84 that the current gear position of the automatic transmission 3A is the first gear position (Yes in S84), the process proceeds to step S85 and the control in step S54 is continued, that is, power transmission. While continuing the state of controlling the hydraulic control device 30 so that the hydraulic pressure of the clutch C-1 and the brake B-2 selected by the cutting means 12 becomes the base pressure (for example, 0 pressure), the reverse restriction control means 17 The hydraulic control device 30 is controlled so that the hydraulic pressure of the brake B-1 becomes the hill hold pressure. That is, the hill hold state is continued while the power transmission of the automatic transmission 3A is cut off. Also in this case, similarly, the hydraulic pressure of the lock-up clutch 6 is continuously controlled to 0 pressure by a solenoid valve SLU (not shown), the released state of the lock-up clutch 6 is continued, and an engagement control S110 described later is performed. When power transmission is connected, a shift shock or a stop of the engine 2 is prevented. Further, the torque control of the engine 2 described above is continued by the output control means 15 to prevent the occurrence of engine blowing due to the disconnection of power transmission between the engine 2 and the drive wheels.
[0060]
In the above description, the reverse restriction control unit 17 performs the reverse restriction control when the current gear position of the automatic transmission 3A is the first speed stage or the second speed stage. It is also possible to configure the hill hold so that the hill hold can be performed even in the case where the shift speed is the same or when the shift range is the N range.
[0061]
Next, when the release continuation control S80 ends (S87) and the process proceeds to step 90, the switching control means 13 determines whether or not there is a switching end signal for the transfer 8 (that is, the switching signal of the switching control means 13 changes from ON to OFF. When the switching end signal is not present (when the switching signal remains ON) (No in S90), the release continuation control S80 is repeatedly performed. On the other hand, when the switching end signal is present (when the switching signal is switched from ON to OFF) (Yes in S90), the process proceeds to step S100.
[0062]
In step S100, the shift range detecting means 16 detects the shift range of the automatic transmission 3A from the selected position of the shift lever 26, and outputs the detection result to the power transmission connecting means 14. Then, the power transmission connecting means 14 determines whether or not the shift range is the P range or the N range. If the shift range is not the P range or the N range (No in step S100), that is, the shift range is the D range. Or when it is driving ranges, such as R range, it progresses to step S110. Further, when the shift range is the P range or the N range (Yes in step S100), the process proceeds to step S130 described later.
[0063]
Here, the engagement control S110 by the power transmission connecting means 14 will be described with reference to FIG. When the engagement control S110 is started (S111), first, the shift range detecting means 16 detects the selected position of the shift lever 26, and determines whether or not the selected position is the R range (step S112). If the selected position of the shift lever 26 is in the R range (Yes in step S112), the process proceeds to step S113, and the shift range of the automatic transmission 3A is changed from the N range to the R range in the same manner as in normal shift control. The hydraulic control device 30 is controlled (NR control), that is, the clutch C-3 and the brake B-2 are engaged (see FIG. 3), and the engagement control S110 is ended (S115).
[0064]
On the other hand, when the selection position of the shift lever 26 is not the R range (No in step S112), the selection position of the shift lever 26 is not the P range or the N range (see step S100) and is not the R range. It is determined that the selected position of the shift lever 26 is in the D range, the process proceeds to step S114, and the hydraulic control device 30 is controlled so that the shift range of the automatic transmission 3A is changed from the N range to the D range (ND control). ). At this time, for example, based on the selected position (shift speed after switching) detected by the transfer switching lever 21, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 22, the throttle opening detected by the throttle opening sensor 24, etc. The optimum gear stage is determined from the map shown in the figure, and the hydraulic control device 30 is controlled so that the optimum gear stage is achieved (see FIG. 3).
[0065]
Here, the ND control S114 by the power transmission connecting means 14 will be described with reference to FIG. When the ND control S114 is started (S114a), it is determined whether or not the D range gear determined in step S112 is the same after the transfer switching (S114b). As a result, if they are the same, the process proceeds to step S114c, and if they are different, the process proceeds to step S114d.
[0066]
In step S114c, when the first forward speed before switching of the transfer 8 remains the same after switching, the power transmission connecting means 14 is braked with the hill hold pressure described above. The hydraulic pressure of B-2 is controlled to the base pressure (0 pressure) to release the brake B-2, and the engagement control S110 is ended (S114e, S115). In addition, when the second speed before switching of the transfer 8 is the same after switching, the power transmission connecting means 14 applies the hydraulic pressure of the brake B-1 engaged with the hill hold pressure. The hydraulic control device 30 is controlled so as to increase the normal engagement pressure as it is, the brake B-1 is completely engaged, and the engagement control S110 is ended (S114e, S115). In this case, the operation of re-holding the brake B-1 is not necessary, so that the speed change operation is quick.
[0067]
The “engagement pressure” in the present specification refers to the friction engagement in order to press and contact the outer friction plate and the inner friction plate constituting the friction engagement elements such as the clutch and the brake so that they are completely engaged. It means the hydraulic pressure supplied to the hydraulic servo corresponding to the element.
[0068]
On the other hand, in step S114d, when the forward first speed before the transfer 8 is switched to the second forward speed after the switching, the power transmission connecting means 14 is engaged with the hill hold pressure. The hydraulic pressure of the brake B-1 is increased as it is to control to the normal engagement pressure, the brake B-1 is completely engaged, and the engagement control S110 is ended (S114e, S115). In this case, the operation of re-holding the brake B-1 is not necessary, so that the speed change operation is quick. In addition, when the second forward speed is set before switching the transfer 8 and the first forward speed is set after switching, the power transmission connecting means 14 is connected to the brake B-1 engaged with the hill hold pressure. The hydraulic pressure is controlled to the base pressure (0 pressure), the brake B-1 is released, and the engagement control S110 is terminated (S114e, S115).
[0069]
Next, when the engagement control S110 ends, for example, whether or not the shift range has become the D range or the R range from the state of each clutch and brake of the automatic transmission 3A (whether the ND control and NR control end conditions are satisfied) In particular, when the shift range is the D range, the gear ratio of the entire vehicle based on the gear ratio of the transfer 8 and the gear ratio of the automatic transmission 3A is determined with respect to the vehicle speed. It is determined whether or not it is appropriate (whether or not the gear ratio condition is satisfied). If one of the conditions in step S120 is not satisfied (No in step S120), the engagement control S110 is repeated until both conditions are satisfied. If both the conditions in step S120 are satisfied (Yes in step S120), the process proceeds to step S130.
[0070]
When the shift range is the P range or the N range (Yes in step S100), or when both of the conditions in step S120 are satisfied (Yes in S120), torque limitation is executed by the output control means 15. In order to return the torque of the engine 2, the limit torque signal Tl is set to the return start torque Tst (S130), and the process proceeds to step S140.
[0071]
Here, the return control S140 by the output control means 15 will be described with reference to FIG. When the return control S140 is started (S141), the limit torque signal Tl is gradually increased from the return start torque Tst set in step S130 by the sweep amount (inclination) ΔT (S142), and the process ends (S143). .
[0072]
When the return control S140 ends, the process proceeds to step S150, where the limitation torque signal Tl is equal to or greater than the driver's required torque based on the throttle opening detected by the throttle opening sensor 24 (limitation torque signal Tl> driver request torque). Or the limiting torque signal Tl is equal to or greater than a predetermined value with respect to the actual engine torque based on the engine speed detected by the engine speed sensor 25 (limitation torque signal Tl−actual engine torque ≧ It is determined whether it is a predetermined value. If neither of the conditions in step S150 is satisfied (No in S150), the process returns to step S140 to further increase the limitation torque signal Tl, that is, further increase the torque of the engine 2.
[0073]
Thereafter, when one of the conditions in step S150 is satisfied (Yes in S150), the process proceeds to step S160, the torque limitation by the output control means 15 is canceled, and the release control S50 and the release continuation control S80. The lockup clutch 6 released by the above is returned to the normal control. And it progresses to step S170 and performs the above control repeatedly.
[0074]
Next, an example of the control of the vehicle control device 1 according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a time chart showing a control example of the vehicle control device 1. When the automatic transmission 3A is traveling at the second forward speed, the transfer 8 is switched, and the automatic transmission 3A is again engaged at the second forward speed. The combined state is shown.
[0075]
When the vehicle is running and the automatic transmission 3A is in the second forward speed, when the transfer switching lever 21 is switched by the driver at time t1, the switching request detection means 11 sets the transfer switching request flag from OFF, for example. Turn on and detect the switching request (S20). At this time, since the shift range is the D range (S30), the power transmission cutting means 12 sets the countdown timer t and turns on the transfer switching prohibition flag (S40). Further, the power transmission cutting means 12 starts release control (S50), and since the current shift speed is the second forward speed (S52), the clutch C-1 is selected and the hydraulic pressure of the clutch C-1 is selected. P C1 The hydraulic control device 30 is controlled so that the pressure becomes the base pressure to cut off the power transmission of the automatic transmission 3A. Along with this, the reverse regulation control means 17 performs the hydraulic pressure P of the brake B-1. B1 Is controlled by controlling the hydraulic control device 30 so that the hill hold pressure becomes the hill hold pressure. Then, the hydraulic pressure of the lock-up clutch 6 is set to zero pressure, the lock-up clutch 6 is released, and torque limitation of the engine 2 is performed by the output control means 15 (S54).
[0076]
When the countdown timer t becomes 0 at time t2 (S60), the transfer switching prohibition flag is turned OFF, and the switching control means 13 turns ON the transfer switching signal (S70) to start transfer switching. Further, the power transmission cutting means 12 starts the release continuation control (S80) and continues the same control as the release control. Since the current gear position is the second gear (S82), the clutch C-1 To select the hydraulic pressure P of the clutch C-1 C1 The hydraulic control device 30 is controlled so that the pressure becomes the base pressure to cut off the power transmission of the automatic transmission 3A. Along with this, the reverse restriction control means 17 applies the hydraulic pressure P of the brake B-1. B1 Is controlled by controlling the hydraulic control device 30 so that the hill hold pressure becomes the hill hold pressure. Then, the hydraulic pressure of the lock-up clutch 6 is set to zero pressure, the lock-up clutch 6 is released, and torque limitation of the engine 2 is performed by the output control means 15 (S54).
[0077]
At time t3, when the transfer switching end signal, that is, the switching control means 13 turns off the transfer switching signal (S90), since the shift range is the D range (S100), the engagement control (S110) is started and the ND control is started. (S114). Then, the power transmission connecting means 14 refers to a map (not shown) based on the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 22, the throttle opening detected by the throttle opening sensor 24, and the gear position after the transfer 8 is switched. The second forward speed, which is the optimum gear position, is determined. As a result, the power transmission connecting means 14 provides the hydraulic pressure P of the clutch C-1 in the same manner as the shift control of the normal automatic transmission 3A. C1 And the hydraulic pressure P of the brake B-1 B1 Is controlled by the hydraulic control device 30 (particularly, the hydraulic pressure of the clutch C-1 is controlled by so-called backlash control, slip control, and complete engagement control), and the clutch C-1 and the brake B-1 are engaged. The automatic transmission 3A is set to the second forward speed state. During the engagement control, torque limitation of the engine 2 is performed by the output control means 15.
[0078]
The above-mentioned “backlash control” means that control is performed in a state where gaps interposed in the piston, the inner friction plate, and the outer friction plate in the clutch are closed and the clutch is not engaged. Further, “slip control” means that the state of backlash is further controlled so that the inner friction plate and the outer friction plate are slightly swung around, and “complete engagement control” means This means that the inner friction plate and the outer friction plate are completely engaged and controlled to rotate integrally.
[0079]
When the condition for terminating the ND control is satisfied and the gear ratio condition is satisfied at time t4 (S120), the output control means 15 sets the limit torque signal Tl to the return start torque Tst (S130), and the return The limit torque signal Tl is gradually increased from the start torque Tst by the sweep amount (slope) ΔT (S142).
[0080]
At time t5, the limitation torque signal Tl is greater than or equal to the driver's required torque based on the throttle opening sensor 24, or the limitation torque signal Tl is greater than or equal to a predetermined value with respect to the actual engine torque based on the engine speed sensor 25. At this time (S150), torque limitation is canceled and the lockup clutch 6 is returned to normal control (S160), the transfer switching request flag is turned OFF, and the transfer 8 switching is completed.
[0081]
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment in which the vehicle control device 1 according to the present invention is applied to an automatic transmission 3B having a gear train different from that in FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 12 is a skeleton diagram showing the automatic transmission 3B and the transfer 8 in the present embodiment, FIG. 13 is an operation table of the automatic transmission 3B, and FIG. 14 is a speed diagram of the gear train.
[0082]
As shown in FIG. 12, the automatic transmission 3B in the present embodiment includes a torque converter 5 and an automatic transmission mechanism 4 as a stepped transmission mechanism in a mission case 7, and an internal combustion engine 2 (see FIG. 1). Is input to the pump impeller 5a of the torque converter 5 and input to the input shaft 4a of the automatic transmission mechanism 4 via the turbine runner 5b of the torque converter 5. The torque converter 5 is provided with a lock-up clutch 6.
[0083]
The automatic transmission mechanism 4 includes a simple planetary gear SP and the aforementioned Ravigneaux type planetary gear unit RP. The simple planetary gear SP meshes with the sun gear S1, the carrier CR1 meshed with the sun gear S1, and the carrier CR1. The input shaft 4a is connected to the ring gear R1 of the simple planetary SP. The sun gear S1 is fixedly supported by a part of the transmission case 7 on the input shaft 4a so as not to rotate. The carrier CR1 is connected to the clutch C-3 and the clutch C-1.
[0084]
On the other hand, the planetary gear unit RP includes two sun gears S2 and S3, a carrier CR2 having a pinion P1 and a long pinion P2 and meshing with the sun gears S2 and S3, and a ring gear R3 meshing with the carrier CR2. . The sun gear S2 is connected to the clutch C-3 and is connected to the brake B-2 via a one-way clutch F-1, and is connected to the carrier CR1 by the engagement of the clutch C-3. The The sun gear S2 is restricted from rotating in one direction by the one-way clutch F-1 when the brake B-2 is engaged, and is fixed to be non-rotatable when locked by the brake B-1. The sun gear S3 is connected to the clutch C-1, and is connected to the carrier CR1 when the clutch C-1 is engaged.
[0085]
One end of the carrier CR2 is connected to the clutch C-2 and is connected to the input shaft 4a by the engagement of the clutch C-2, and the other end is connected to the one-way clutch F-2 and the brake B-3. It is connected to. When the carrier CR2 is restricted from rotating in one direction by the one-way clutch F-2 and locked to the transmission case 7 by the brake B-3, the carrier CR2 is fixed so as not to rotate. The ring gear R3 is connected to the output shaft 4b of the automatic transmission mechanism 4, and engages a plurality of friction engagement elements (C-1, C-2, C-3, B-1, B-2). Depending on the state, the rotation of the sixth forward speed and the first reverse speed is transmitted to the output shaft 4b. Note that the brake B-2 (and the one-way clutch F-1) constitutes an engaging element that switches the restriction state of the reverse rotation of the ring gear R3 by the one-way clutch F-2 to valid or invalid. The one-way clutch F-2 is connected to the ring gear R3 and constitutes an engagement element that can regulate the reverse rotation of the ring gear R3 via the carrier CR2.
[0086]
The output shaft 4b of the automatic transmission mechanism 4 is connected to the input portion of the transfer 8 as in the configuration example of FIG. 2, and the output portion of the transfer 8 is connected to the drive wheel. Similarly, it has, for example, a high speed stage and a low speed stage including two stages.
[0087]
As shown in FIG. 13, the automatic transmission 3B includes the clutches C-1, C-2, C-3, brakes B-1, B-2, B-3 and one-way clutches F-1, F-. 2 is provided with a hydraulic control device 30 (see FIG. 4) for controlling the engagement / release of the two. The clutch and the like are supplied with hydraulic pressure to the corresponding hydraulic servos by a hydraulic control device 30 that operates appropriately in response to a signal from the main control unit 10 (see FIG. 1). When the shift range is P range and N range, clutches C-1, C-2, C-3, brakes B-1, B-2, B-3 and one-way clutches F-1, F-2 are all released. Since the clutches C-1, C-2, and C-3 are disengaged, the power transmission between the input shaft 4a and the output shaft 4b is cut off.
[0088]
In the first forward speed (1st) state, as shown in FIG. 13, the hydraulic control device 30 engages the clutch C-1 and the one-way clutch F-2. As a result, as shown in FIG. 12, the rotation of the input shaft 4a is input to the ring gear R1, the decelerated rotation is output from the carrier CR1 by the fixed sun gear S1, and the sun gear S3 is output to the sun gear S3 via the clutch C-1. Deceleration rotation is input. Then, the decelerated rotation of the sun gear S3 is further decelerated via the carrier CR2 whose rotation in one direction is restricted by the one-way clutch F-2, and is input to the ring gear R3. That is, the rotation of the input shaft 4a is the first forward speed. This is transmitted to the output shaft 4b as a stepped reduced rotation. During engine braking, the brake B-3 is engaged instead of the one-way clutch F-2, and the rotation of the carrier CR2 is fixed.
[0089]
In the state of the second forward speed (2nd), as shown in FIG. 13, the clutch C- 1, the brake B- 2 and the one-way clutch F- 1 are engaged by the hydraulic control device 30. As a result, as shown in FIG. 12, the rotation of the input shaft 4a is input to the ring gear R1, the decelerated rotation is output from the carrier CR1 by the fixed sun gear S1, and the sun gear S3 is output to the sun gear S3 via the clutch C-1. Deceleration rotation is input. On the other hand, the rotation of the sun gear S2 is fixed to the transmission case 7 by the brake B-2 and the one-way clutch F-1. The carrier CR2 is decelerated and rotated by the decelerated rotation of the fixed sun gear S2 and sun gear S3, and the decelerated rotation of the sun gear S3 is output to the ring gear R3 via the carrier CR2, that is, the rotation of the input shaft 4a is the second speed stage. Is transmitted to the output shaft 4b.
[0090]
In the state of the third forward speed (3rd), as shown in FIG. 13, the clutch C-1, the clutch C-3, and the brake B-2 are engaged by the hydraulic control device 30. Then, as shown in FIG. 12, the rotation of the input shaft 4a is input to the ring gear R1, the decelerated rotation is output from the carrier CR1 by the fixed sun gear S1, and the decelerated rotation is output to the sun gear S3 via the clutch C-1. The rotation is input, and the same reduced rotation is input to the sun gear S2 via the clutch C-3. Then, the carrier CR2 and the ring gear R3 become the same reduced speed rotation by the reduced speed rotation of the sun gear S2 and the sun gear S3, and are output from the ring gear R3. That is, the rotation of the input shaft 4a is transmitted to the output shaft 4b as a third speed reduced speed rotation. The
[0091]
In the fourth forward speed (4th), as shown in FIG. 13, the clutch C- 1, the clutch C- 2 and the brake B- 2 are engaged by the hydraulic control device 30. Then, as shown in FIG. 12, the rotation of the input shaft 4a is input to the ring gear R1, the decelerated rotation is output from the carrier CR1 by the fixed sun gear S1, and the decelerated rotation is output to the sun gear S3 via the clutch C-1. Rotation is input. On the other hand, the rotation of the input shaft 4a is also input to the carrier CR2 via the clutch C-2. Then, the decelerated rotation of the sun gear S3 and the rotation of the input shaft 4a of the carrier CR2 are output to the ring gear R3 as a decelerated rotation that is slightly decelerated, that is, the rotation of the input shaft 4a is output to the output shaft 4b as a decelerated rotation of the fourth speed stage. Is transmitted to.
[0092]
In the state of the fifth forward speed (5th), as shown in FIG. 13, the clutch C-2, the clutch C-3, and the brake B-2 are engaged by the hydraulic control device 30. Then, as shown in FIG. 12, the rotation of the input shaft 4a is input to the ring gear R1, the decelerated rotation is output from the carrier CR1 by the fixed sun gear S1, and the decelerated rotation is output to the sun gear S2 via the clutch C-3. Rotation is input. On the other hand, the rotation of the input shaft 4a is also input to the carrier CR2 via the clutch C-2. Then, the decelerated rotation of the sun gear S2 and the rotation of the input shaft 4a of the carrier CR2 are output to the ring gear R3 as a speed-increasing rotation slightly increased, that is, the rotation of the input shaft 4a is a 5-speed speed-up rotation. It is transmitted to the output shaft 4b.
[0093]
In the forward sixth speed (6th), the clutch C-2, the brake B-1, and the brake B-2 are engaged by the hydraulic control device 30, as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 12, the rotation of the input shaft 4a is input to the carrier CR2 via the clutch C-2. On the other hand, the rotation of the sun gear S2 is fixed to the transmission case 7 by the brake B-1. Then, the fixed sun gear S2 and the rotation of the input shaft 4a of the carrier CR2 are output to the ring gear R3 as an increased speed rotation, that is, the rotation of the input shaft 4a is transmitted to the output shaft 4b as a 6th speed increased speed rotation. .
[0094]
In the first reverse speed (R), the clutch C-3 and the brake B-3 are engaged by the hydraulic control device 30, as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 12, the rotation of the input shaft 4a is input to the ring gear R1, the decelerated rotation is output from the carrier CR1 by the fixed sun gear S1, and the decelerated rotation is output to the sun gear S2 via the clutch C-3. Rotation is input. On the other hand, the rotation of the carrier CR2 is fixed to the transmission case 7 by the brake B-3. Then, the decelerated rotation of the sun gear S2 is output to the ring gear R3 as reverse rotation (reverse rotation) by the fixed carrier CR2, that is, the rotation of the input shaft 4a is transmitted to the output shaft 4b as reverse reverse rotation.
[0095]
Further, when only the brake B-2 is engaged by the hydraulic control device 30 from the neutral (N) state (all clutches and brakes are released), as shown in FIG. Fixed against. On the other hand, the carrier CR2 is restricted from rotating in one direction by the one-way clutch F-2, and the reverse rotation of the ring gear R3 is restricted by the fixed sun gear S2 and the carrier CR2 restricted from rotating in one direction. That is, by engaging the brake B-2, the backward rotation of the output shaft 4a is restricted via the one-way clutches F-1 and F-2, and a so-called hill hold state is obtained.
[0096]
Note that the hydraulic pressure of the brake B-2 at this time is not a normal engagement pressure, as in the example described with reference to FIG. 2, but a relatively low hydraulic pressure that can fix the driving wheel so that the vehicle does not move backward ( Hill hold pressure) is sufficient.
[0097]
FIG. 14 is a velocity diagram of the automatic transmission 3B. The horizontal axis indicates each gear on the coordinates set by the gear ratio of the planetary gear shown in FIG. 12, and the vertical axis indicates the rotation of the input member as 1. The speed is shown. Accordingly, each shift speed achieved as described above can be understood qualitatively with reference to the vertical distance indicated by the circle ◯ indicating the speed ratio of the ring gear R3 on the speed diagram. In contrast, the speed steps are relatively good at regular intervals.
[0098]
As described above, according to the vehicle control device 1 of the present invention, the power transmission cutting means 12 is based on the detection result of the switching request detecting means 11 when the automatic transmission 3 has achieved the travel range. The automatic transmission 3 selects a clutch or a brake to be disconnected so as to disconnect the power transmission between the engine 2 and the driving wheel, controls the hydraulic control device 30 based on the selection, and the switching control means 13 includes: Based on the fact that the power transmission of the automatic transmission 3 is in a disconnected state, the shift stage of the transfer 8 is controlled to be switched, and the power transmission connecting means 14 automatically shifts based on the switching of the shift stage of the transfer 8. Since the hydraulic control device 30 is controlled so as to connect the power transmission of the machine 3, the gear position of the transfer 8 can be switched even when the vehicle is running.
[0099]
Then, the power transmission cutting means 12 controls the hydraulic control device 30 to cut the power transmission based on, for example, the first speed stage or the second speed stage, and the reverse restriction control means 17 during the cutting control. With the control, the brake B-1 can be engaged to restrict the backward rotation of the drive wheel. That is, the reverse restriction control means 17 engages the brake B-1 during the shift speed change control by the change control means 13, and the reverse rotation restriction state by the one-way clutch F-1 (or F-2) is set. Since the control is performed so that the reverse rotation is restricted while allowing the forward rotation of the drive wheel to be allowed, the power transmission between the engine 2 and the drive wheel is performed when the shift stage of the transfer 8 is switched while traveling on an uphill road. It is possible to reliably prevent such a problem that the vehicle retreats for a short time from the disconnection to the connection and causes discomfort to the driver. At this time, by fixing the rotation of the sun gear S2 under the control of the reverse restriction control means 17, the sun gear S2 and the carrier CR2 whose rotation in one direction is restricted by the one-way clutch F-1 (or F-2). The backward rotation can be easily restricted while allowing the forward rotation of the ring gear R3.
[0100]
Further, in the control device 1 of this vehicle, when switching the gear position of the transfer 8 at the first forward speed, only the clutch C-1 is released and the brake B-1 is engaged with a predetermined engagement pressure. Thus, the reverse rotation regulation state can be easily realized. When switching the speed of the transfer 8 at the second forward speed, the clutch C-1 is released and then the brake B-1 is kept in the engagement state at a predetermined engagement pressure. The state of regulation can be easily realized.
[0101]
Furthermore, the power transmission of the automatic transmission 3A (or 3B) that has been disconnected after the shift stage of the transfer 8 is switched by the control of the power transmission connecting means 14 can be easily and reliably connected. Then, the power transmission connecting means 14 controls the hydraulic control device 30 so that the automatic transmission 3A (or 3B) connects the power transmission in a shift state corresponding to the gear position of the transfer 8, so that the automatic transmission 3A (Or 3B) can be connected in an optimum shift state corresponding to the shift stage of the transfer 8 whose power transmission is switched.
[0102]
In the above embodiment, the means for restricting the reverse rotation of the drive wheel in response to the control of the reverse restriction control means 17 is limited to the above-described one-way clutches F-1, F-2, the brake B-1, and the like. Of course, any means other than those described above can be used as long as it is a means capable of restricting the backward rotation of the drive wheel during power transmission disconnection between the engine 2 and the drive wheel.
[0103]
In the above embodiment, the present invention is applied to an automatic transmission having a stepped transmission mechanism. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to a continuously variable transmission such as a belt type or a toroidal type. That is, as long as the power transmission can be disconnected and connected, any one may be applied. Further, in the above embodiment, the vehicle in which the engine is the driving source has been described.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle control apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a skeleton diagram showing an automatic transmission and a transfer according to the present invention.
FIG. 3 is an operation table of an automatic transmission.
FIG. 4 is a partially omitted view showing the hydraulic control device.
FIG. 5 is a flowchart showing control of a vehicle control device.
FIG. 6 is a flowchart showing release control.
FIG. 7 is a flowchart showing release continuation control.
FIG. 8 is a flowchart showing engagement control.
FIG. 9 is a flowchart showing engagement control.
FIG. 10 is a flowchart showing return control.
FIG. 11 is a time chart showing a control example of a vehicle control device.
FIG. 12 is a skeleton diagram showing an automatic transmission and a transfer according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is an operation table of the automatic transmission.
FIG. 14 is a speed diagram of a gear train.
[Explanation of symbols]
1 Vehicle control device
2 Drive source (engine)
3A, 3B automatic transmission
4. Stepped transmission mechanism (automatic transmission mechanism)
4a Input shaft
4b Reverse shaft (output shaft)
8 Stepped transmission (transfer)
11 Switching request detection means
12 Power transmission cutting means
13 Switching control means
14 Power transmission connection means
15 Output control means
16 Shift range detection means
17 Backward regulation control means
22 Vehicle speed sensor
23 Input shaft speed sensor
27 Tilt sensor
28 Output shaft speed sensor
30 Hydraulic control device
B-1, B-2 engagement element, friction engagement element (brake)
C-1, C-2, C-3 engagement element, friction engagement element (clutch)
CR2 carrier
F-1, F-2 engagement element (one-way clutch)
S2 Sungear
R3 ring gear
RP planetary gear unit

Claims (5)

少なくとも２段の変速段を有して変速切替え自在な有段変速機に接続し得、駆動源の出力を複数の係合要素の係合状態に基づき変速して駆動車輪に伝達する自動変速機を備えてなる車輌の制御装置において、
前記自動変速機が走行レンジを達成している状態であって前記有段変速機の変速段の切替え要求が入力された際、前記複数の係合要素のうち、前記駆動車輪の後退回転を規制する後退規制制御に用いる係合要素以外の切断すべき係合要素の係合圧を完全に排出し該切断すべき係合要素を解放して前記駆動源と前記駆動車輪との間の動力伝達を切断する動力伝達切断手段と、
該動力伝達切断手段による動力伝達切断中に前記有段変速機の変速段を切替える切替え制御手段と、
前記動力伝達切断手段による動力切断中、前記後退規制制御に用いる前記係合要素を係合させることにより前記駆動車輪の後退回転を規制する前記後退規制制御を実行する後退規制制御手段と、
前記切替え制御手段による変速段の切替え後に、接続すべき係合要素を、前記係合圧完全排出状態からガタ詰め制御及び完全係合制御を行って係合させて、前記自動変速機の動力伝達を接続する動力伝達接続手段と、を備えてなる、
ことを特徴とする車輌の制御装置。An automatic transmission that can be connected to a stepped transmission that has at least two shift stages and that can be changed in speed, and that shifts the output of the drive source based on the engagement state of a plurality of engagement elements and transmits it to the drive wheels. In a vehicle control device comprising:
When the automatic transmission achieves a travel range and a gear change request for the stepped transmission is input , the reverse rotation of the drive wheel is restricted among the plurality of engagement elements. power transmission between the engagement pressure of the engagement element to be cut other than the engaging element used for the backward movement limiting control completely discharged the driving power source to release the engagement elements to the cutting and the drive wheels to Power transmission cutting means for cutting,
Switching control means for switching the gear stage of the stepped transmission during power transmission cutting by the power transmission cutting means;
A reverse restriction control means for executing the reverse restriction control for restricting the reverse rotation of the drive wheel by engaging the engagement element used for the reverse restriction control during power cutting by the power transmission cutting means;
After the shift stage is switched by the switching control means, the engagement element to be connected is engaged by performing backlash control and complete engagement control from the fully exhausted state of the engagement pressure, thereby transmitting the power of the automatic transmission. Power transmission connection means for connecting ,
The vehicle control apparatus characterized by the above-mentioned. 前記複数の係合要素の各係合状態を制御し得る油圧制御装置を備え、
前記自動変速機は、前記駆動車輪に連動する後進軸に連結する回転要素を備えると共に、前記係合要素として、該回転要素に連結されて該回転要素の後退回転を規制し得るワンウェイクラッチと、該ワンウェイクラッチによる前記後退回転の規制状態を有効又は無効に切替えるブレーキと、を備え、
前記後退規制制御手段は、前記油圧制御装置を制御して前記ブレーキを係合させることにより前記ワンウェイクラッチにて前記回転要素の後退回転を規制してなる、
請求項１記載の車輌の制御装置。A hydraulic control device capable of controlling each engagement state of the plurality of engagement elements;
The automatic transmission includes a rotating element that is connected to a reverse shaft that is linked to the drive wheel, and as the engaging element, a one-way clutch that is connected to the rotating element and can regulate reverse rotation of the rotating element; And a brake for switching the restriction state of the reverse rotation by the one-way clutch to valid or invalid,
The reverse regulation control means regulates the backward rotation of the rotating element by the one-way clutch by controlling the hydraulic control device to engage the brake.
The vehicle control device according to claim 1. 前記自動変速機は、前記係合要素として、前進１速段を得る際に係合されるクラッチと、該前進１速段より高速段である前進２速段を得る際に該クラッチと共に係合されるブレーキと、を備え、
前記前進１速段にあって前記有段変速機の変速段を切替える場合、前記動力伝達切断手段が係合状態の前記クラッチを解放した後、前記後退規制制御手段が解放状態の前記ブレーキを所定係合圧にて係合させるように前記油圧制御装置を制御してなる、
請求項１記載の車輌の制御装置。The automatic transmission is engaged with the clutch as the engaging element when the first forward speed is obtained and with the clutch when the second forward speed is higher than the first forward speed. A brake, and
When switching the speed of the stepped transmission at the first forward speed, the power transmission disconnecting means releases the engaged clutch, and then the reverse restriction control means sets the released brake to a predetermined level. The hydraulic control device is controlled so as to be engaged with the engagement pressure.
The vehicle control device according to claim 1. 前記前進２速段にあって前記変速段を切替える場合、前記動力伝達切断手段が係合状態の前記クラッチを解放した後、前記後退規制制御手段が前記ブレーキの係合状態を所定係合圧にて維持するように前記油圧制御装置を制御してなる、
請求項３記載の車輌の制御装置。When switching the gear position in the second forward speed, after the power transmission disconnecting means releases the clutch in the engaged state, the reverse regulation control means sets the brake engaged state to a predetermined engagement pressure. Controlling the hydraulic control device to maintain
The vehicle control device according to claim 3. 前記動力伝達接続手段は、前記自動変速機が前記有段変速機の変速段に対応する変速状態にて前記動力伝達を接続するように制御してなる、
請求項１ないし４のいずれか記載の車輌の制御装置。 The power transmission connecting means controls the automatic transmission to connect the power transmission in a shift state corresponding to a shift stage of the stepped transmission.
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 4.
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