JP4474127B2

JP4474127B2 - Shift control device for automatic transmission

Info

Publication number: JP4474127B2
Application number: JP2003202469A
Authority: JP
Inventors: 文人能森; 亨松原; 真実近藤; 泰司佐藤; 潔渡辺; 勇二青柳; 克行棚橋; 彰深津
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2023-07-28
Also published as: JP2005042802A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機の制御技術に関し、特に、走行時において自動変速機が非駆動ポジションから駆動ポジションへ変速された際の摩擦係合要素を保護する制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載される自動変速機には、有段式と無段式の変速機があり、有段式の自動変速機は、トルクコンバータなどの流体継手と歯車式変速機構とから構成される。
【０００３】
この有段式の自動変速機は、エンジンと、トルクコンバータ等の流体継手を介して接続される。有段式の自動変速機は、複数の動力伝達経路を有してなる変速機構（遊星歯車式減速機構）から構成され、たとえば、アクセル開度および車速に基づいて自動的に動力伝達経路の切換えを行なう、すなわち自動的に変速比（走行速度段）の切換えを行なうように構成される。有段式の自動変速機においては、摩擦要素である、クラッチ要素やブレーキ要素やワンウェイクラッチ要素が、所定の状態に係合および解放されることにより、ギヤ段が決定される。
【０００４】
このような自動変速機において、一般的に、自動変速機を有した車両には運転者により操作されるシフトレバーが設けられ、シフトレバー操作に基づいて変速ポジション（たとえば、後進走行ポジション、ニュートラルポジション、前進走行ポジション）が設定されている。
【０００５】
このような構成を有する自動変速機を搭載した車両が、道路走行前の車庫出しや道路走行後の車庫入れ等のために、パーキング（Ｐ）ポジションから後進走行のための後進走行（Ｒ）ポジション、あるいはニュートラル（Ｎ）ポジションから走行のための前進走行（Ｄ）ポジションまたは後進走行（Ｒ）ポジションへのシフト、いわゆるガレージシフトが行なわれる。
【０００６】
前進走行（Ｄ）ポジションとニュートラル（Ｎ）ポジションとの間の切換え時や、後進走行（Ｒ）ポジションとニュートラル（Ｎ）ポジションとの間の切換え時において、油圧回路のオリフィスを切換える際に発生する問題を解決する技術が以下に示す特許文献１に開示されている。
【０００７】
特開２０００−３５２４５９号公報（特許文献１）は、油圧式摩擦係合装置の係合と解放状態とを切換えて自動変速機を切換える際に、大オリフィスから小オリフィスへ切換えてショックを抑制しつつ速やかに切換えるオリフィス制御が行なわれる場合に、個体差や経時変化に拘らずオリフィス切換が常に適切なタイミングで行なわれるようにする動力伝達装置の制御装置を開示する。この動力伝達装置の制御装置は、Ｄ→Ｎ切換時におけるクラッチ（油圧式摩擦係合装置）の解放に際して、大オリフィス時間だけ大オリフィス状態にして大流量で作動油を流出させた後、小オリフィス状態に切換えて油圧の変化を緩和し、その小オリフィス状態の時にクラッチが係合状態から解放状態に切り換えられる場合に、第１経過時間および第２経過時間を計測し、それらの経過時間Ｔ１、Ｔ２に基づいて大オリフィス時間を学習補正する。
【０００８】
この動力伝達装置の制御装置によると、第１経過時間を計測するとともに第２経過時間を計測し、それらの第１経過時間および第２経過時間に基づいて大オリフィス時間を補正するようになっているため、油圧式摩擦係合装置やオリフィス切換装置などの個体差、経時変化などに拘らず、大オリフィス状態から小オリフィス状態への切換が常に適切なタイミングで行なわれるようになる。しかも、タイムラグに相当する第１経過時間だけでなく、小オリフィス状態に切換えてから回転要素の回転速度変化が生じ始めるまでの第２経過時間についても考慮して学習制御が行われるため、いずれか一方だけで学習制御を行なう場合に比較して、より適切な学習制御が可能になる。この動力伝達装置の制御装置は、Ｄ→Ｎ時のみならず、Ｎ→Ｄ時、Ｒ→Ｎ時およびＮ→Ｒ時などにおいて適用できる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−３５２４５９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された動力伝達装置の制御装置では、車両の走行中に、前進走行（Ｄ）ポジションからニュートラル（Ｎ）ポジションへ切換えられた後に、前進走行（Ｄ）ポジションに切換えられた場合に発生する以下のような問題が解決できない。
【００１１】
車両の走行中に、ニュートラル（Ｎ）ポジションから前進走行（Ｄ）ポジションの特定のギヤ段（たとえば、１ｓｔ、２ｎｄ、３ｔｈ、４ｔｈ、５ｔｈおよび６ｔｈのいずれか）に変速されると、ギヤ段によっては複数の摩擦係合要素を係合しなければならない場合がある。この場合に、係合しなければならない複数の摩擦係合要素の係合順序を考慮しないと、摩擦係合要素の機構上の制約から摩擦係合要素が損傷するおそれがある。
【００１２】
より具体的に説明すると、たとえば４ｔｈ以下（１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄ、４ｔｈ）においては、複数の摩擦係合要素の中の入力クラッチＣ１とクラッチＣ４とを係合させなければならない６速自動変速機において、入力クラッチＣ１とクラッチＣ４とが併設され、さらにＣ４ドラムがＣ１ピストンを兼ねている場合がある。このような場合に、先にクラッチＣ４を係合状態にしてから次いで入力クラッチＣ１を係合させると、クラッチＣ４が係合状態のままで、回転軸に平行な方向にさらに入力クラッチＣ１が係合するために必要なストローク分だけ押圧が発生する。この場合に、先に係合している状態であるクラッチＣ４にさらなる押圧がかかり、Ｃ４スプラインを引き摺りながら入力クラッチＣ１を係合させることになる。このため、Ｃ４スプラインが摩耗するばかりか、Ｃ１ピストンの摺動も良好でなくなり入力クラッチＣ１が引き摺りやすくなり、入力クラッチＣ１が焼損するおそれもある。
【００１３】
また、アクセルオン時にエンジンから自動変速機に高回転かつ高トルクの動力が入力された場合にトルク容量の小さなクラッチＣ４が先に係合したのでは、トルク不足が発生してクラッチＣ４が焼損するおそれもある。
【００１４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両の走行時において、ニュートラルポジションから前進走行ポジションにポジションを変更した場合において、自動変速機を構成する摩擦係合要素の焼損等の防止する、自動変速機の変速制御装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る自動変速機の変速制御装置は、複数の摩擦係合要素から構成される自動変速機を制御する。この自動変速機には、前進走行ポジションにおいて係合される第１の摩擦係合要素と、前進走行ポジションの第１の変速段において係合される第２の摩擦係合要素とを含む。第２の摩擦係合要素は、前進走行ポジションの第２の変速段において解放される。変速段の切換えは、車速をパラメータとする変速マップに基づいて実行される。第２の摩擦係合要素が係合している状態において第１の摩擦係合要素を係合させると、第１の摩擦係合要素と第２の摩擦係合要素とが、軸方向に一体的に移動する構成を有する。この変速制御装置は、車速を検知するための検知手段と、ニュートラルポジションから前進走行ポジションへの変速指令を検知するための検知手段と、検知された車速が予め定められた車速以上であって、車速と変速マップとに基づいて決定された変速段が第１の変速段であると、第２の変速段への変速指令を出力した後に、第１の変速段への変速指令を出力するための制御手段とを含む。
【００１６】
第１の発明によると、この自動変速機の構造上、第２の摩擦係合要素が係合している状態において第１の摩擦係合要素を係合させると、第１の摩擦係合要素と第２の摩擦係合要素とが、軸方向に一体的に移動（回転軸に平行な方向に一体的に）移動する。このとき、第２の摩擦係合要素が係合している状態でさらに回転軸に平行な方向に一体的に移動されて、第１の摩擦係合要素も第２の摩擦係合要素も破損するおそれがある。このような自動変速機において、ニュートラルポジションから前進走行ポジションのいずれかの変速段への変速指令が発生すると、制御手段は、車速と変速マップとに基づいて決定された変速段が第１の変速段（第１の摩擦係合要素は係合、第２の摩擦係合要素も係合）であると、第２の変速段（第１の摩擦係合要素は係合、第２の摩擦係合要素は解放）への変速指令を出力した後に、第１の変速段への変速指令を出力する。このようにすると、先に必ず第１の摩擦係合要素が係合状態にされてから、第２の摩擦係合要素が係合されることになる。このため、上述したような、第１の摩擦係合要素も第２の摩擦係合要素も破損するおそれがなくなる。その結果、車両の走行時において、ニュートラルポジションから前進走行ポジションにポジションを変更した場合において、自動変速機を構成する摩擦係合要素の焼損等の防止する、自動変速機の変速制御装置を提供することができる。
【００１７】
第２の発明に係る自動変速機の変速制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、第２の摩擦係合要素が係合している状態においては、第１の摩擦係合要素のピストンと第２の摩擦係合要素のドラムとが、回転軸に平行な方向に一体的に移動するように構成されるものである。
【００１８】
第２の発明によると、第２の摩擦係合要素が係合している状態においては、第１の摩擦係合要素を係合させようとすると、第１の摩擦係合要素のピストンと第２の摩擦係合要素のドラムとが、回転軸に平行な方向に一体的に移動してしまうので、先に係合している状態である第２の摩擦係合要素にさらなる押圧がかかり、第２の摩擦係合要素の構成部材（たとえばスプライン）を引き摺りながら第１の摩擦係合要素を係合させることになる。このため、第２の摩擦係合要素の構成部材が摩耗するばかりか、第１の摩擦係合要素のピストンの摺動も良好でなくなり第１の摩擦係合要素が引き摺りやすくなり、第１の摩擦係合要素が焼損するおそれもある。制御手段は、車速と変速マップとに基づいて決定された変速段が第１の変速段（第２の摩擦係合要素も係合）であると、第２の変速段（第２の摩擦係合要素は解放）への変速指令を出力した後に、第１の変速段への変速指令を出力する。このようにすると、先に必ず第１の摩擦係合要素が係合状態にされてから、第２の摩擦係合要素が係合されることになる。このため、上述したような、第１の摩擦係合要素のピストンと第２の摩擦係合要素のドラムとが、回転軸に平行な方向に一体的に移動してしまうことがなく、摩擦係合要素の破損などの問題が発生しない。
【００１９】
第３の発明に係る自動変速機の変速制御装置は、第１または２の発明の構成に加えて、制御手段による変速指令の制御時においてスロットル開度を絞るように制御するための手段をさらに含む。
【００２０】
第３の発明によると、制御手段により先に第１の摩擦係合要素のみが係合されて、この第１の摩擦係合要素のみでトルク伝達が行なわれることになるが、変速指令の制御時においてスロットル開度を絞るように制御されて、エンジントルクが低下するので、第１の摩擦係合要素のトルク容量不足による不具合を回避できる。
【００２１】
第４の発明に係る自動変速機の変速制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、予め定められた車速は、ガレージシフト許可車速であるものである。
【００２２】
第４の発明によると、ガレージシフト許可車速未満であれば、ガレージシフト時の制御により、ニュートラルポジションから前進走行ポジションの１ｓｔへの変速指令が発生する。このときには、先に第１の摩擦係合要素を係合させてから第２の摩擦係合要素を係合させるガレージシフト制御が行なわれるので、問題が発生しない。一方、ガレージシフト許可車速以上であれば、このようなガレージシフト制御が行なわれないので、制御手段により変速指令が実行されて、先に第１の摩擦係合要素を係合させてから第２の摩擦係合要素を係合させる。これにより、車速によらず、摩擦係合要素の破損などの問題が発生しない。
【００２３】
第５の発明に係る自動変速機の変速制御装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、第１の摩擦係合要素は、前進走行ポジションに含まれる全ての変速段において係合されるものである。
【００２４】
第５の発明によると、自動変速機を構成する第１の摩擦係合要素が、前進走行ポジションに含まれる全ての変速段において係合される場合であっても、車両の走行時において、ニュートラルポジションから前進走行ポジションにポジションを変更した場合において、自動変速機を構成する摩擦係合要素の焼損等の防止することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２６】
図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る制御装置は、図１に示すＥＣＵ(Electronic Control Unit)１０００により実現される。本実施の形態では、自動変速機を、流体継手としてトルクコンバータを備えた、遊星歯車式変速機構を有する自動変速機として説明する。
【００２７】
本実施の形態に係る制御装置は、より詳しくは、図１に示すＥＣＵ１０００の中のＥＣＴ（Electronic Controlled Automatic Transmission）＿ＥＣＵ１０２０により実現される。
【００２８】
図１に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン１００と、トルクコンバータ２００と、自動変速機３００と、ＥＣＵ１０００とから構成される。
【００２９】
エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。エンジン１００とトルクコンバータ２００とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサ４００により検知されるエンジン１００の出力軸回転数ＮＥ（エンジン回転数ＮＥ）とトルクコンバータ２００の入力軸回転数（ポンプ回転数）とは同じである。
【００３０】
トルクコンバータ２００は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチ２１０と、入力軸側のポンプ羽根車２２０と、出力軸側のタービン羽根車２３０と、ワンウェイクラッチ２５０を有するトルク増幅機能を発現するステータ２４０とから構成される。トルクコンバータ２００と自動変速機３００とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ２００の出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数ＮＴ）は、タービン回転数センサ４１０により検知される。自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯＵＴは、出力軸回転数センサ４２０により検知される。
【００３１】
ロックアップクラッチ２１０は、油圧を供給するロックアップリレーバルブによって油圧の供給／排出が係合側と解放側とで切り換えられて作動させられ、ロックアップピストンが軸方向に移動することによって、ロックアップピストンとフロントカバーとが摩擦材を介して接離させる。また、ロックアップクラッチ２１０によってトルクコンバータ内が区画され、ロックアップピストンとフロントカバーとの間に、ロックアップクラッチ２１０を解放するための解放側油室が、ロックアップピストンとタービンランナとの間にロックアップクラッチ２１０を係合させるための係合側油室がそれぞれ形成され、解放側油室および係合側油室に、バルブボディ内の油圧回路から油圧が供給されるようになっている。
【００３２】
図２に自動変速機３００の作動表を示す。図２に示す作動表によると、摩擦要素であるクラッチ要素（図中のＣ１〜Ｃ４）や、ブレーキ要素（Ｂ１〜Ｂ４）、ワンウェイクラッチ要素（Ｆ０〜Ｆ３）が、どのギヤ段の場合に係合および解放されるかを示している。車両の発進時に使用される１速時には、クラッチ要素（Ｃ１）、ワンウェイクラッチ要素（Ｆ０、Ｆ３）が係合する。
【００３３】
これらのクラッチ要素の中で、特に、クラッチ要素Ｃ１を入力クラッチ３１０という。この入力クラッチ（Ｃ１）３１０は、前進クラッチやフォワードクラッチとも呼ばれ、図２の作動表に示すように、パーキング（Ｐ）ポジション、後進走行（Ｒ）ポジション、ニュートラル（Ｎ）ポジション以外の、車両が前進するための変速段を構成する際に必ず係合状態で使用される。
【００３４】
また、これらのクラッチ要素の中で、クラッチ要素（Ｃ４）３１１に着目すると、このクラッチ要素（Ｃ４）３１１は、１ｓｔ〜４ｔｈまで係合状態であって、５ｔｈおよび６ｔｈ時に解放状態で使用される。車両の走行中に、運転者のシフトレバー操作により、前進走行（Ｄ）ポジションからニュートラル（Ｎ）ポジションにシフトポジションが変更されて、その後、ニュートラル（Ｎ）ポジションから前進走行（Ｄ）ポジションにシフトポジションが変更される。このような場合、車両の速度とエンジンのスロットル開度とに基づいて定められる変速線図から前進走行（Ｄ）ポジションの変速ギヤ段が決定される。
【００３５】
このとき、後述するように、クラッチ要素（Ｃ４）３１１を係合させてから、入力クラッチ（Ｃ１）３１０を係合させると、その構造上の制約（Ｃ４ドラムがＣ１ピストンを兼ねている）から、先に係合している状態であるクラッチ要素（Ｃ４）３１１にさらなる押圧がかかり、Ｃ４スプラインを引き摺りながら入力クラッチ（Ｃ）３１０を係合させることになり、Ｃ４スプラインが摩耗するばかりか、Ｃ１ピストンの摺動も良好でなくなり、入力クラッチ（Ｃ１）３１０が引き摺りやすくなり入力クラッチ（Ｃ１）３１０が焼損するおそれもある。
【００３６】
アクセルオン時にエンジンから自動変速機に高回転かつ高トルクの動力が入力された場合にトルク容量の小さなクラッチ要素（Ｃ４）３１１が先に係合したのでは、トルク不足が発生してクラッチ要素（Ｃ４）３１１が焼損するおそれもある。このため、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１０００においては、ニュートラル（Ｎ）ポジションから前進走行（Ｄ）ポジションにシフトポジションが変更され、車両の速度とエンジンのスロットル開度とに基づいて定められる変速線図から前進走行（Ｄ）ポジションの変速ギヤ段が４ｔｈ以下であると、先に入力クラッチ（Ｃ１）３１０を係合させるために、５ｔｈまたは６ｔｈを変速指令として出力する。
【００３７】
これらのパワートレーンを制御するＥＣＵ１０００は、エンジン１００を制御するエンジンＥＣＵ１０１０と、自動変速機３００を制御するＥＣＴ(Electronic Controlled Automatic Transmission)＿ＥＣＵ１０２０とを含む。
【００３８】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、タービン回転数センサ４１０からタービン回転数ＮＴを表わす信号が、出力軸回転数センサ４２０から出力軸回転数ＮＯＵＴを表わす信号が入力される。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、エンジンＥＣＵ１０１０から、エンジン回転数センサ４００にて検知されたエンジン回転数ＮＥを表わす信号と、スロットルポジションセンサにて検知されたスロットル開度を表わす信号とが入力される。
【００３９】
これら回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および自動変速機３００の出力軸に取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられている。これらの回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および自動変速機３００の出力軸の僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。
【００４０】
図３を参照して、図１に示した自動変速機３００の部分的な構成について説明する。図３には、入力クラッチ（Ｃ１）３１０およびそれに併設されたクラッチ要素（Ｃ４）３１１の構造を模式的に表わす。入力クラッチ（Ｃ１）３１０もクラッチ要素（Ｃ４）３１１も、他のクラッチ要素やブレーキ要素と同様に、多板クラッチで、複数枚のドリブンプレートと呼ばれる金属板と、ドライブプレートと呼ばれる金属板に摩擦材を張り合わせたものを交互に配置した構造を有する。力の受渡しを行なう２つの回転体のうち一方はクラッチハブを備えており、他方にはクラッチドラムがある。
【００４１】
このハブとドラムには、スプライン溝があり、ハブはドライブプレートと、ドラムはドリブンプレートと嵌合しているので、ドライブプレートとドリブンプレートとはクラッチが解放されている状態では別々に回転する。
【００４２】
クラッチが係合されている状態ではドライブプレートとドリブンプレートとは相対回転差を有することなく一体として回転する。
【００４３】
このようにクラッチ（Ｃ１）３１０やクラッチ要素（Ｃ４）３１１は、ピストンに油圧をかけたり（ライン圧を供給）抜いたり（ドレンとして排出）して、係合と解放とを行なう油圧装置である。作動油はドラムの内側に穴を開けてケースやシャフトの中に張りめぐらされた回路から供給されている。また、このピストンは解放時にはプレート間の摩擦が発生しないようにスプリングで押し戻されるような構造になっていて、ドラムとの間には作動油が漏れないようにオイルシールやシールリングが設けられている。
【００４４】
上述した一般的な構成に加えて、図３に示すように、入力クラッチ（Ｃ１）３１０について説明する。入力クラッチ（Ｃ１）３１０は、Ｃ１ドラム３１０Ｂと、Ｃ１ドリブンプレート３１０Ｃと、Ｃ１ドラム３１０ＢとＣ１ドリブンプレート３１０Ｃとを嵌合するＣ１スプライン３１０Ｆと、Ｃ１ドリブンプレート３１０Ｃを押圧するＣ１ピストン３１０Ａと、Ｃ１ドライブプレート３１０Ｄと、Ｃ１ドライブプレート３１０Ｄとハブとを嵌合するＣ１スプライン３１０Ｅとから構成される。
【００４５】
入力クラッチ（Ｃ１）３１０が係合される場合には、Ｃ１ピストン３１０Ａが作動油により押圧されて、Ｃ１ドライブプレート３１０ＤとＣ１ドリブンプレート３１０Ｃとが一体として回転する。
【００４６】
入力クラッチ（Ｃ１）３１０が解放される場合には、Ｃ１ピストン３１０Ａが作動油により押圧されないで、Ｃ１ドライブプレート３１０ＤはＣ１スプライン３１０Ｅによりハブに嵌合され、Ｃ１ドリブンプレート３１０ＣはＣ１スプライン３１０Ｆによりドラム３１０Ｂと嵌合されて、Ｃ１ドライブプレート３１０ＤとＣ１ドリブンプレート３１０Ｃとは別々に回転する。
【００４７】
同じように、図３に示すように、クラッチ要素（Ｃ４）３１１について説明する。クラッチ要素（Ｃ４）３１１は、Ｃ４ドラム３１１Ｂと、Ｃ４ドリブンプレート３１１Ｃと、Ｃ４ドラム３１１ＢとＣ４ドリブンプレート３１１Ｃとを嵌合するＣ４スプライン３１１Ｆと、Ｃ４ドリブンプレート３１１Ｃを押圧するＣ４ピストン３１１Ａと、Ｃ４ドライブプレート３１１Ｄと、Ｃ４ドライブプレート３１１Ｄとハブとを嵌合するＣ４スプライン３１１Ｅとから構成される。
【００４８】
クラッチ要素（Ｃ４）３１１が係合される場合には、Ｃ４ピストン３１１Ａが作動油により押圧されて、Ｃ４ドライブプレート３１１ＤとＣ４ドリブンプレート３１１Ｃとが一体として回転する。
【００４９】
クラッチ要素（Ｃ４）３１１が解放される場合には、Ｃ４ピストン３１１Ａが作動油により押圧されないで、Ｃ４ドライブプレート３１１ＤはＣ４スプライン３１１Ｅによりハブに嵌合され、Ｃ４ドリブンプレート３１１ＣはＣ４スプライン３１１Ｆによりドラム３１１Ｂと嵌合されて、Ｃ４ドライブプレート３１１ＤとＣ４ドリブンプレート３１１Ｃとは別々に回転する。
【００５０】
図３に示すように、クラッチ要素（Ｃ４）３１１のドラム３１１Ｂが、入力クラッチ（Ｃ１）３１０のピストン３１０Ａを兼ねている。このため、先にクラッチ要素（Ｃ４）３１１を係合状態にしてから次いで入力クラッチ（Ｃ１）３１０を係合させると、クラッチ要素（Ｃ４）３１１が係合状態のままで、回転軸に平行な方向にさらに入力クラッチ（Ｃ１）３１０が係合するために必要なストローク分だけ押圧が発生する。
【００５１】
この場合に、先に係合している状態であるクラッチ要素（Ｃ４）３１１にさらなる押圧がかかり、Ｃ４スプラインを引き摺りながら入力クラッチ（Ｃ１）３１０を係合させることになる。このため、Ｃ４スプライン３１１ＥやＣ４スプライン３１１Ｆが摩耗するばかりか、Ｃ１ピストン３１０Ａの摺動も良好でなくなり入力クラッチ（Ｃ１）３１０が引き摺りやすくなり、入力クラッチ（Ｃ１）３１０が焼損するおそれもある。
【００５２】
さらに、アクセルオン時に、エンジン１００から自動変速機３００に高回転かつ高トルクの動力が入力された場合にトルク容量の小さなクラッチ要素（Ｃ４）３１１が先に係合したのでは、トルク不足が発生してクラッチ要素（Ｃ４）３１１が焼損するおそれもある。
【００５３】
図４を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１０００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお詳しくは、図４に示すフローチャートにより表わされるプログラムはＥＣＵ１０００のＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０により実行される。
【００５４】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、Ｎ→Ｄガレージシフト要求がされたか否かを判断する。ニュートラル（Ｎ）ポジションから前進走行（Ｄ）ポジションへのシフト要求がされると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００５５】
Ｓ１０２にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、車速を検知する。このとき、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、出力軸回転数センサ１２０から入力された出力軸回転数信号に基づいて車速を検知する。
【００５６】
Ｓ１０４にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、検知された車速が、Ｎ→Ｄガレージシフト許可車速以上であるか否かを判断する。検知された車速が、Ｎ→Ｄガレージシフト許可車速以上であると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１１４へ移される。Ｓ１０６にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、５速変速指令を出力する。なお、このＳ１０６の処理を行なう条件として、検知した車速とスロットル開度とに基づいて、変速線図（変速マップ）を参照して算出された変速段が４速以下の場合にＳ１０６の処理を行なうようにしてもよい。
【００５７】
Ｓ１０８にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、スロットル規制開度以上のスロットル開度であるか否かを判断する。スロットル規制開度以上のスロットル開度であると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１１２へ移される。
【００５８】
Ｓ１１０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、予め定められた時間、電子スロットル規制制御を実行する。このとき、アクセル開度に対応して電子スロットル開度が開かないように電子スロットル規制制御が実行される。
【００５９】
Ｓ１１２にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、５速変速指令出力から予め定められた時間（制御時間）を経過したか否かを判断する。５速変速指令出力から予め定められた時間（制御時間）を経過すると（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４へ移される。もしそうでないと（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１０６へ戻される。なお、Ｓ１１２において「ＮＯ」の場合、処理をＳ１０８に戻すようにしてもよい。
【００６０】
Ｓ１１４にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵは、目標ギヤ段の変速指令を出力する。このとき、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、車速とスロットル開度とから定められる変速線図に基づいて目標ギヤ段を算出し目標ギヤ段の変速指令を自動変速機３００の油圧回路にトランスミッションソレノイド信号として出力する。
【００６１】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０を搭載した車両の走行時におけるＮ→Ｄガレージシフト動作について説明する。
【００６２】
車両が走行中において運転者がシフトポジションをニュートラル（Ｎ）ポジションから前進走行（Ｄ）ポジションにシフトレバーを移動させると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、車速が検知される（Ｓ１０２）。検知された車速がＮ→Ｄガレージシフト許可車速以上であると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０から自動変速機３００に５速変速指令が出力される（Ｓ１０６）。スロットル規制開度以上のスロットル開度であると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、予め定められた時間の間は、電子スロットル規制制御が実行される（Ｓ１１０）。５速変速指令出力から予め定められた時間（制御時間）が経過するまでは（Ｓ１１２にてＮＯ）、スロットル規制開度以上のスロットル開度の場合には電子スロットル規制制御が実行される。
【００６３】
５速変速指令出力から予め定められた時間（制御時間）が経過すると（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、車速とスロットル開度とから定められる変速線図（変速マップ）に基づいて目標ギヤ段が算出され、目標ギヤ段の変速指令がＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０から自動変速機３００に出力される。
【００６４】
図５に、このときのトランスミッションソレノイド信号と電子スロットル開度とクラッチ油圧のタイミングチャートを示す。Ｎ→Ｄガレージシフト要求が走行中に行なわれるとトランスミッションソレノイドが５速変速指令を出力する。これにより５速変速指令が出力されるため、図２に示すようにニュートラル（Ｎ）ポジションから５速（５ｔｈ）状態であるため、入力クラッチ（Ｃ１）３１０を係合させ、クラッチ要素（Ｃ４）３１１は解放させたままの状態となる。これによりクラッチ要素（Ｃ４）３１１よりも先に入力クラッチ（Ｃ１）３１０を係合させることができる。電子スロットル規制制御時間を経過するまでは電子スロットル開度は閉じられた状態となる（Ｓ１１０）。これにより、電子スロットルをアクセル開度に対応させて開くことなく入力クラッチ（Ｃ１）３１０におけるクラッチの負荷を減らすことができる。また、図５に示すようにクラッチ油圧は、まず入力クラッチ（Ｃ１）３１０の係合油圧が上昇し、その後トランスミッションソレノイド信号が目標ギヤ段の出力をすることにより（たとえば３速）クラッチ要素（Ｃ４）３１１の係合油圧が上昇する。これにより、一旦５速の変速ギヤ段が形成された後、３速の変速ギヤ段が形成される。
【００６５】
以上のようにして、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵによると、走行中にＮ→Ｄのガレージシフトが行なわれ、そのときの車速がガレージシフト許可車速以上であると、車速とスロットル開度とをパラメータとした変速マップから求められる変速ギヤ段ではなく５速の変速指令を出力する。ニュートラル状態から５速と６速以外の変速段（１速〜４速）の場合には入力クラッチＣ１とクラッチＣ４との双方を係合させなければならない。入力クラッチＣ１とクラッチＣ４の構造上の特徴により、入力クラッチＣ１の係合よりもクラッチＣ４の係合を先に行なうと、入力クラッチＣ１のピストンがクラッチＣ４のドラムを兼ねているため、クラッチＣ４を先に係合させてからさらに回転軸に平行な方向に入力クラッチＣ１を係合させるために必要なストローク分だけピストンで押すと先に係合している状態であるクラッチＣ４にさらなる押圧がかかり、Ｃ４スプラインを引きずりながら入力クラッチＣ１を係合させることになり、Ｃ４スプラインが磨耗するばかりかＣ１ピストンの摺動も良好でなくなり入力クラッチＣ１を引きずることになる。
【００６６】
本実施の形態に係る制御装置においては、変速マップにより求められた変速段ではなくニュートラル（Ｎ）状態からクラッチＣ４が解放で入力クラッチＣ１が係合状態となる５速の変速指令を一旦出力した後、電子スロットル規制制御を行ない、電子スロットル規制制御時間を経過した後電子スロットル規制制御を解除するとともに５速変速指令の出力から予め定められた時間が経過すると（入力クラッチＣ１が係合すると）目標ギヤ段（１速〜４速の場合にＣ４を係合）するトランスミッションソレノイド信号を出力する。これにより、ニュートラル（Ｎ）ポジションから入力クラッチＣ１およびクラッチＣ４の双方を係合させる変速段を形成する場合であっても、一旦入力クラッチＣ１のみを係合させクラッチＣ４を係合させない５速の変速指令を出力することにより必ず先に入力クラッチＣ１を係合させることができる。また、このとき電子スロットル規制制御を行なうことにより、運転者がアクセルペダルを大きく踏んでもエンジン回転数が上昇せずエンジントルクも上昇しない。これにより、入力クラッチＣ１のクラッチ負荷を減らすことができる。
【００６７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御ブロック図である。
【図２】図１に示す自動変速機の作動表である。
【図３】図１の部分拡大図（Ｃ１、Ｃ４）である。
【図４】本発明の実施の形態に係るＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る自動変速機が搭載された車両の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１００エンジン、２００トルクコンバータ、２１０ロックアップクラッチ、２２０ポンプ羽根車、２３０タービン羽根車、２４０ステータ、２５０ワンウェイクラッチ、３００自動変速機、３１０入力クラッチ、４００エンジン回転数センサ、４１０タービン回転数センサ、４２０出力軸回転数センサ、１０００ＥＣＵ、１０１０エンジンＥＣＵ、１０２０ＥＣＴ＿ＥＣＵ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control technique for an automatic transmission, and more particularly to a control technique for protecting a friction engagement element when an automatic transmission is shifted from a non-driving position to a driving position during traveling.
[0002]
[Prior art]
Automatic transmissions mounted on a vehicle include stepped and continuously variable transmissions, and the stepped automatic transmission includes a fluid coupling such as a torque converter and a gear-type transmission mechanism.
[0003]
This stepped automatic transmission is connected to the engine via a fluid coupling such as a torque converter. A stepped automatic transmission is composed of a speed change mechanism (planetary gear type speed reduction mechanism) having a plurality of power transmission paths. For example, the power transmission path is automatically switched based on the accelerator opening and the vehicle speed. In other words, the gear ratio (running speed stage) is automatically switched. In a stepped automatic transmission, a gear stage is determined by engaging and releasing a clutch element, a brake element, and a one-way clutch element, which are friction elements, in a predetermined state.
[0004]
In such an automatic transmission, in general, a vehicle having an automatic transmission is provided with a shift lever operated by a driver, and a shift position (for example, a reverse travel position, a neutral position) based on the shift lever operation. , The forward running position) is set.
[0005]
When a vehicle equipped with an automatic transmission having such a configuration is used, a reverse travel (R) position for reverse travel from a parking (P) position for garage removal before road travel, garage entry after road travel, etc. Alternatively, a shift from a neutral (N) position to a forward travel (D) position or a reverse travel (R) position for traveling, a so-called garage shift is performed.
[0006]
Occurs when switching the orifice of the hydraulic circuit when switching between the forward travel (D) position and the neutral (N) position or when switching between the reverse travel (R) position and the neutral (N) position. A technique for solving the problem is disclosed in Patent Document 1 shown below.
[0007]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-352459 (Patent Document 1) suppresses shock by switching from a large orifice to a small orifice when switching the automatic transmission by switching the engagement and release states of a hydraulic friction engagement device. In addition, a control device for a power transmission device is disclosed in which orifice switching is always performed at an appropriate timing regardless of individual differences or changes over time when orifice control that switches quickly is performed. When the clutch (hydraulic friction engagement device) at the time of switching from D to N is released, the control device of this power transmission device is set to a large orifice state for a large orifice time, and after flowing hydraulic oil at a large flow rate, When the clutch is switched from the engaged state to the released state in the small orifice state, the first elapsed time and the second elapsed time are measured, and the elapsed time T1, The large orifice time is learned and corrected based on T2.
[0008]
According to the control device for the power transmission device, the first elapsed time is measured, the second elapsed time is measured, and the large orifice time is corrected based on the first elapsed time and the second elapsed time. Therefore, switching from the large orifice state to the small orifice state is always performed at an appropriate timing regardless of individual differences such as a hydraulic friction engagement device and an orifice switching device, and a change with time. In addition, learning control is performed in consideration of not only the first elapsed time corresponding to the time lag but also the second elapsed time from when switching to the small orifice state until the rotational speed change of the rotating element starts to occur. Compared with the case where learning control is performed only on one side, more appropriate learning control is possible. This power transmission control device can be applied not only at the time of D → N but also at the time of N → D, at the time of R → N and at the time of N → R.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2000-352459 A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the control device for the power transmission device disclosed in Patent Document 1, the vehicle is switched from the forward traveling (D) position to the neutral (N) position and then switched to the forward traveling (D) position during the traveling of the vehicle. The following problems that occur in the event of failure cannot be solved.
[0011]
When shifting from a neutral (N) position to a specific gear position (for example, any of 1st, 2nd, 3th, 4th, 5th and 6th) during traveling of the vehicle, the gear stage May have to engage a plurality of frictional engagement elements. In this case, if the engagement order of the plurality of friction engagement elements that must be engaged is not taken into consideration, the friction engagement elements may be damaged due to the mechanical constraints of the friction engagement elements.
[0012]
More specifically, for example, at 4th or less (1st, 2nd, 3rd, 4th), a 6-speed automatic transmission in which the input clutch C1 and the clutch C4 among the plurality of friction engagement elements must be engaged. , The input clutch C1 and the clutch C4 are provided together, and the C4 drum may also serve as the C1 piston. In such a case, when the clutch C4 is first engaged and then the input clutch C1 is engaged, the clutch C4 remains engaged and the input clutch C1 is further engaged in the direction parallel to the rotation axis. Pressing is generated for the stroke necessary for matching. In this case, further pressing is applied to the clutch C4 that has been engaged first, and the input clutch C1 is engaged while dragging the C4 spline. For this reason, not only the C4 spline is worn, but also the sliding of the C1 piston is not good, the input clutch C1 is easily dragged, and the input clutch C1 may be burned out.
[0013]
Further, when high-rotation and high-torque power is input from the engine to the automatic transmission when the accelerator is on, if the clutch C4 having a small torque capacity is engaged first, torque shortage occurs and the clutch C4 burns out. There is also a fear.
[0014]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a friction that constitutes an automatic transmission when the position of the vehicle is changed from the neutral position to the forward traveling position. It is an object of the present invention to provide a shift control device for an automatic transmission that prevents burning of an engaging element.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
A shift control apparatus for an automatic transmission according to a first aspect controls an automatic transmission that includes a plurality of friction engagement elements. The automatic transmission includes a first friction engagement element that is engaged at the forward travel position and a second friction engagement element that is engaged at the first gear position of the forward travel position. The second friction engagement element is released at the second gear position of the forward travel position. The shift stage is switched based on a shift map using the vehicle speed as a parameter. When the first friction engagement element is engaged with the second friction engagement element engaged, the first friction engagement element and the second friction engagement element are integrated in the axial direction. The structure which moves automatically. The speed change control device includes a detection means for detecting a vehicle speed, a detection means for detecting a shift command from the neutral position to the forward travel position, and the detected vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed, If the shift stage determined based on the vehicle speed and the shift map is the first shift stage, the shift command to the first shift stage is output after the shift command to the second shift stage is output. Control means.
[0016]
According to the first invention, due to the structure of the automatic transmission, when the first friction engagement element is engaged in a state where the second friction engagement element is engaged, the first friction engagement element And the second friction engagement element move integrally in the axial direction (integrally in a direction parallel to the rotation axis). At this time, the first frictional engagement element and the second frictional engagement element are both broken in a state where the second frictional engagement element is engaged and further moved integrally in a direction parallel to the rotation axis. There is a risk. In such an automatic transmission, when a shift command is issued from the neutral position to one of the forward travel positions, the control means determines that the shift stage determined based on the vehicle speed and the shift map is the first shift stage. If it is a stage (the first friction engagement element is engaged and the second friction engagement element is also engaged), the second speed stage (the first friction engagement element is engaged, the second friction engagement element is engaged). After outputting a shift command to release the combination element, a shift command to the first shift stage is output. If it does in this way, after the 1st friction engagement element will always be made into an engagement state first, the 2nd friction engagement element will be engaged. For this reason, there is no possibility that both the first friction engagement element and the second friction engagement element as described above are damaged. As a result, there is provided a shift control device for an automatic transmission that prevents the frictional engagement elements that constitute the automatic transmission from being burned out when the position of the vehicle is changed from the neutral position to the forward travel position. be able to.
[0017]
In the shift control device for an automatic transmission according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the first friction engagement element in a state where the second friction engagement element is engaged. The piston of the second friction engagement element and the drum of the second friction engagement element are configured to move integrally in a direction parallel to the rotation axis.
[0018]
According to the second invention, in the state where the second friction engagement element is engaged, when the first friction engagement element is to be engaged, the piston of the first friction engagement element and the first friction engagement element Since the drum of the second frictional engagement element integrally moves in a direction parallel to the rotation axis, further pressing is applied to the second frictional engagement element in the state of being engaged first, The first frictional engagement element is engaged while dragging the constituent member (for example, spline) of the second frictional engagement element. For this reason, not only the constituent members of the second frictional engagement element are worn, but also the sliding of the piston of the first frictional engagement element is not good, and the first frictional engagement element is easily dragged. There is also a risk that the frictional engagement element will burn out. When the shift stage determined based on the vehicle speed and the shift map is the first shift stage (the second friction engagement element is also engaged), the control means performs the second shift stage (second friction engagement). After outputting a shift command to release the combination element, a shift command to the first shift stage is output. If it does in this way, after the 1st friction engagement element will always be made into an engagement state first, the 2nd friction engagement element will be engaged. Therefore, the piston of the first frictional engagement element and the drum of the second frictional engagement element as described above do not move integrally in a direction parallel to the rotation axis, and the frictional engagement is not caused. There will be no problems such as breakage of joint elements.
[0019]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a shift control apparatus for an automatic transmission, in addition to the configuration of the first or second aspect of the invention, further includes means for controlling the throttle opening to be reduced when controlling a shift command by the control means. Including.
[0020]
According to the third aspect of the invention, only the first friction engagement element is engaged first by the control means, and torque transmission is performed only by the first friction engagement element. Since the engine torque is controlled to reduce the throttle opening at the time, a problem due to a lack of torque capacity of the first friction engagement element can be avoided.
[0021]
In the shift control device for an automatic transmission according to the fourth invention, in addition to the configuration of any one of the first to third inventions, the predetermined vehicle speed is a garage shift permission vehicle speed.
[0022]
According to the fourth aspect of the invention, if the vehicle speed is less than the garage shift permission vehicle speed, a shift command from the neutral position to the forward traveling position 1st is generated by the control during the garage shift. At this time, since the garage shift control is performed in which the first friction engagement element is engaged first and then the second friction engagement element is engaged, no problem occurs. On the other hand, if the vehicle speed is equal to or higher than the garage shift permission vehicle speed, such garage shift control is not performed. Therefore, the shift command is executed by the control means, and the second friction engagement element is first engaged after the first engagement. The friction engagement elements are engaged. As a result, problems such as breakage of the frictional engagement element do not occur regardless of the vehicle speed.
[0023]
In the shift control apparatus for an automatic transmission according to the fifth aspect of the invention, in addition to the configuration of any one of the first to fourth aspects, the first friction engagement element includes all the shift speeds included in the forward travel position. Is engaged.
[0024]
According to the fifth invention, even when the first frictional engagement element constituting the automatic transmission is engaged at all the shift speeds included in the forward travel position, the neutral position is maintained when the vehicle is traveling. When the position is changed from the position to the forward travel position, it is possible to prevent the friction engagement elements constituting the automatic transmission from being burned out.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
[0026]
With reference to FIG. 1, a power train of a vehicle including a control device according to the present embodiment will be described. The control device according to the present embodiment is realized by an ECU (Electronic Control Unit) 1000 shown in FIG. In the present embodiment, the automatic transmission will be described as an automatic transmission having a planetary gear type transmission mechanism provided with a torque converter as a fluid coupling.
[0027]
More specifically, the control device according to the present embodiment is realized by ECT (Electronic Controlled Automatic Transmission) _ECU 1020 in ECU 1000 shown in FIG.
[0028]
As shown in FIG. 1, the power train of this vehicle includes an engine 100, a torque converter 200, an automatic transmission 300, and an ECU 1000.
[0029]
The output shaft of engine 100 is connected to the input shaft of torque converter 200. Engine 100 and torque converter 200 are connected by a rotating shaft. Therefore, output shaft speed NE (engine speed NE) of engine 100 detected by engine speed sensor 400 and input shaft speed (pump speed) of torque converter 200 are the same.
[0030]
The torque converter 200 includes a lock-up clutch 210 that directly connects the input shaft and the output shaft, a pump impeller 220 on the input shaft side, a turbine impeller 230 on the output shaft side, and a one-way clutch 250. And a stator 240 that expresses. Torque converter 200 and automatic transmission 300 are connected by a rotating shaft. The output shaft rotational speed NT (turbine rotational speed NT) of the torque converter 200 is detected by a turbine rotational speed sensor 410. The output shaft rotational speed NOUT of the automatic transmission 300 is detected by the output shaft rotational speed sensor 420.
[0031]
The lock-up clutch 210 is operated by switching the supply / discharge of the hydraulic pressure between the engagement side and the release side by a lock-up relay valve that supplies the hydraulic pressure, and the lock-up piston moves in the axial direction. The piston and the front cover are brought into contact with and separated from each other via a friction material. In addition, the interior of the torque converter is partitioned by the lockup clutch 210, and a release side oil chamber for releasing the lockup clutch 210 is provided between the lockup piston and the turbine runner between the lockup piston and the front cover. Engagement-side oil chambers for engaging the lockup clutch 210 are formed, respectively, and hydraulic pressure is supplied to the release-side oil chamber and the engagement-side oil chamber from a hydraulic circuit in the valve body.
[0032]
FIG. 2 shows an operation table of the automatic transmission 300. According to the operation table shown in FIG. 2, the clutch elements (C1 to C4 in the figure), the brake elements (B1 to B4), and the one-way clutch elements (F0 to F3) that are friction elements are in any gear. Shows what is combined and released. At the first speed used when the vehicle starts, the clutch element (C1) and the one-way clutch elements (F0, F3) are engaged.
[0033]
Among these clutch elements, the clutch element C1 is particularly referred to as an input clutch 310. The input clutch (C1) 310 is also referred to as a forward clutch or a forward clutch. As shown in the operation table of FIG. 2, the input clutch (C1) 310 is a vehicle other than the parking (P) position, the reverse traveling (R) position, and the neutral (N) position. Is always used in an engaged state when a shift stage for moving forward is constructed.
[0034]
Of these clutch elements, focusing on the clutch element (C4) 311, the clutch element (C4) 311 is in an engaged state from 1st to 4th, and is used in a released state at 5th and 6th. . While the vehicle is traveling, the shift position is changed from the forward travel (D) position to the neutral (N) position by the driver operating the shift lever, and then the neutral (N) position is shifted to the forward travel (D) position. The position is changed. In such a case, the shift gear position of the forward travel (D) position is determined from a shift diagram determined based on the vehicle speed and the throttle opening of the engine.
[0035]
At this time, as will be described later, if the input clutch (C1) 310 is engaged after the clutch element (C4) 311 is engaged, the structural restriction (the C4 drum also serves as the C1 piston). Further, the clutch element (C4) 311 that is engaged first is further pressed, and the input clutch (C) 310 is engaged while dragging the C4 spline. The sliding of the C1 piston is not good, the input clutch (C1) 310 is easily dragged, and the input clutch (C1) 310 may be burned out.
[0036]
When power of high rotation and high torque is input from the engine to the automatic transmission when the accelerator is on, if the clutch element (C4) 311 having a small torque capacity is engaged first, torque shortage occurs and the clutch element ( C4) 311 may burn out. Therefore, in ECU 1000 that is the control device according to the present embodiment, the shift position is changed from the neutral (N) position to the forward travel (D) position, and is determined based on the vehicle speed and the engine throttle opening. If the shift gear of the forward travel (D) position is 4th or less from the shift diagram, 5th or 6th is output as a shift command in order to engage the input clutch (C1) 310 first.
[0037]
The ECU 1000 that controls these power trains includes an engine ECU 1010 that controls the engine 100 and an ECT (Electronic Controlled Automatic Transmission) _ECU 1020 that controls the automatic transmission 300.
[0038]
The ECT_ECU 1020 receives a signal representing the turbine rotational speed NT from the turbine rotational speed sensor 410 and a signal representing the output shaft rotational speed NOUT from the output shaft rotational speed sensor 420. Further, ECT_ECU 1020 receives from engine ECU 1010 a signal representing engine speed NE detected by engine speed sensor 400 and a signal representing throttle opening detected by the throttle position sensor.
[0039]
These rotation speed sensors are provided to face the teeth of the rotation detection gear attached to the input shaft of torque converter 200, the output shaft of torque converter 200, and the output shaft of automatic transmission 300. These rotational speed sensors are sensors that can detect slight rotations of the input shaft of the torque converter 200, the output shaft of the torque converter 200, and the output shaft of the automatic transmission 300. This is a sensor using a magnetoresistive element.
[0040]
With reference to FIG. 3, a partial configuration of automatic transmission 300 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 3 schematically shows the structure of the input clutch (C1) 310 and the clutch element (C4) 311 attached thereto. Like the other clutch elements and brake elements, the input clutch (C1) 310 and the clutch element (C4) 311 are multi-plate clutches that rub against a metal plate called a driven plate and a metal plate called a drive plate. It has a structure in which materials laminated together are alternately arranged. One of the two rotating bodies for delivering force has a clutch hub, and the other has a clutch drum.
[0041]
The hub and drum have spline grooves, and since the hub is engaged with the drive plate and the drum is engaged with the driven plate, the drive plate and the driven plate rotate separately when the clutch is released.
[0042]
When the clutch is engaged, the drive plate and the driven plate rotate as a unit without having a relative rotational difference.
[0043]
In this way, the clutch (C1) 310 and the clutch element (C4) 311 are hydraulic devices that engage and disengage by applying hydraulic pressure to the piston (supplying line pressure) or extracting (discharging as a drain). . The hydraulic oil is supplied from a circuit that is perforated in a case or shaft with a hole inside the drum. In addition, this piston is structured to be pushed back by a spring so that friction between the plates does not occur when released, and an oil seal or seal ring is provided between the piston and the drum so that hydraulic oil does not leak. Yes.
[0044]
In addition to the general configuration described above, the input clutch (C1) 310 will be described as shown in FIG. The input clutch (C1) 310 includes a C1 drum 310B, a C1 driven plate 310C, a C1 spline 310F that fits the C1 drum 310B and the C1 driven plate 310C, a C1 piston 310A that presses the C1 driven plate 310C, and C1. The drive plate 310D is composed of a C1 spline 310E that fits the C1 drive plate 310D and the hub.
[0045]
When the input clutch (C1) 310 is engaged, the C1 piston 310A is pressed by the hydraulic oil, and the C1 drive plate 310D and the C1 driven plate 310C rotate as a unit.
[0046]
When the input clutch (C1) 310 is released, the C1 piston 310A is not pressed by the hydraulic oil, the C1 drive plate 310D is fitted to the hub by the C1 spline 310E, and the C1 driven plate 310C is drummed by the C1 spline 310F. When fitted with 310B, the C1 drive plate 310D and the C1 driven plate 310C rotate separately.
[0047]
Similarly, as shown in FIG. 3, the clutch element (C4) 311 will be described. The clutch element (C4) 311 includes a C4 drum 311B, a C4 driven plate 311C, a C4 spline 311F that fits the C4 drum 311B and the C4 driven plate 311C, a C4 piston 311A that presses the C4 driven plate 311C, and C4. It comprises a drive plate 311D and a C4 spline 311E that fits the C4 drive plate 311D and the hub.
[0048]
When the clutch element (C4) 311 is engaged, the C4 piston 311A is pressed by the hydraulic oil, and the C4 drive plate 311D and the C4 driven plate 311C rotate as a unit.
[0049]
When the clutch element (C4) 311 is released, the C4 piston 311A is not pressed by the hydraulic oil, the C4 drive plate 311D is fitted to the hub by the C4 spline 311E, and the C4 driven plate 311C is drummed by the C4 spline 311F. The C4 drive plate 311D and the C4 driven plate 311C rotate separately by being fitted to 311B.
[0050]
As shown in FIG. 3, the drum 311B of the clutch element (C4) 311 also serves as the piston 310A of the input clutch (C1) 310. For this reason, when the clutch element (C4) 311 is first engaged and then the input clutch (C1) 310 is engaged, the clutch element (C4) 311 remains engaged and parallel to the rotation axis. Further, the pressure is generated by the stroke necessary for further engaging the input clutch (C1) 310 in the direction.
[0051]
In this case, the clutch element (C4) 311 that has been previously engaged is further pressed, and the input clutch (C1) 310 is engaged while dragging the C4 spline. For this reason, not only the C4 spline 311E and the C4 spline 311F are worn, but also the sliding of the C1 piston 310A is not good, the input clutch (C1) 310 is easily dragged, and the input clutch (C1) 310 may be burned out.
[0052]
Furthermore, when the accelerator 100 is turned on and power of high rotation and high torque is input from the engine 100 to the automatic transmission 300, if the clutch element (C4) 311 having a small torque capacity is engaged first, torque shortage occurs. As a result, the clutch element (C4) 311 may be burned out.
[0053]
With reference to FIG. 4, a control structure of a program executed by ECU 1000 which is the control apparatus according to the present embodiment will be described. More specifically, the program represented by the flowchart shown in FIG. 4 is executed by ECT_ECU 1020 of ECU 1000.
[0054]
In step (hereinafter step is abbreviated as S) 100, ECT_ECU 1020 determines whether an N → D garage shift request has been made. If a shift request from the neutral (N) position to the forward travel (D) position is made (YES in S100), the process proceeds to S102. Otherwise (NO in S100), this process ends.
[0055]
In S102, ECT_ECU 1020 detects the vehicle speed. At this time, the ECT_ECU 1020 detects the vehicle speed based on the output shaft rotational speed signal input from the output shaft rotational speed sensor 120.
[0056]
In S104, ECT_ECU 1020 determines whether or not the detected vehicle speed is equal to or higher than the N → D garage shift permission vehicle speed. If the detected vehicle speed is equal to or higher than the N → D garage shift permission vehicle speed (YES in S104), the process proceeds to S106. If not (NO in S104), the process proceeds to S114. In S106, ECT_ECU 1020 outputs a 5-speed shift command. As a condition for performing the process of S106, the process of S106 is performed when the shift speed calculated with reference to the shift diagram (shift map) based on the detected vehicle speed and the throttle opening is 4th speed or less. You may make it perform.
[0057]
In S108, ECT_ECU 1020 determines whether or not the throttle opening is equal to or greater than the throttle restriction opening. If the throttle opening is equal to or greater than the throttle restriction opening (YES in S108), the process proceeds to S110. If not (NO in S108), the process proceeds to S112.
[0058]
In S110, ECT_ECU 1020 executes electronic throttle restriction control for a predetermined time. At this time, electronic throttle restriction control is executed so that the electronic throttle opening does not open corresponding to the accelerator opening.
[0059]
In S112, ECT_ECU 1020 determines whether or not a predetermined time (control time) has elapsed from the fifth speed shift command output. When a predetermined time (control time) has elapsed from the fifth speed shift command output (YES in S112), the process proceeds to S114. If not (NO in S112), the process returns to S106. If “NO” in S112, the process may be returned to S108.
[0060]
In S114, the ECT_ECU outputs a shift command for the target gear stage. At this time, the ECT_ECU 1020 calculates a target gear stage based on a shift diagram determined from the vehicle speed and the throttle opening, and outputs a shift command for the target gear stage to the hydraulic circuit of the automatic transmission 300 as a transmission solenoid signal.
[0061]
An N → D garage shift operation during travel of a vehicle equipped with ECT_ECU 1020 that is the control device according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described.
[0062]
If the driver moves the shift lever from the neutral (N) position to the forward travel (D) position (YES in S100) while the vehicle is traveling, the vehicle speed is detected (S102). If the detected vehicle speed is equal to or higher than the N → D garage shift permission vehicle speed (YES in S104), a 5-speed shift command is output from ECT_ECU 1020 to automatic transmission 300 (S106). If the throttle opening is equal to or greater than the throttle restriction opening (YES in S108), electronic throttle restriction control is executed for a predetermined time (S110). Until a predetermined time (control time) elapses from the fifth speed shift command output (NO in S112), electronic throttle restriction control is executed when the throttle opening is equal to or greater than the throttle restriction opening.
[0063]
When a predetermined time (control time) has elapsed from the fifth speed shift command output (YES in S112), the target gear stage is calculated based on a shift diagram (shift map) determined from the vehicle speed and the throttle opening. A gear shift command for the target gear stage is output from the ECT_ECU 1020 to the automatic transmission 300.
[0064]
FIG. 5 shows a timing chart of the transmission solenoid signal, the electronic throttle opening, and the clutch hydraulic pressure at this time. When an N → D garage shift request is made during traveling, the transmission solenoid outputs a 5-speed shift command. As a result, a 5-speed shift command is output, and as shown in FIG. 2, since the 5th speed (5th) state is reached from the neutral (N) position, the input clutch (C1) 310 is engaged, and the clutch element (C4) 311 remains released. Thus, the input clutch (C1) 310 can be engaged before the clutch element (C4) 311. Until the electronic throttle restriction control time elapses, the electronic throttle opening is closed (S110). As a result, the clutch load in the input clutch (C1) 310 can be reduced without opening the electronic throttle corresponding to the accelerator opening. Further, as shown in FIG. 5, the clutch hydraulic pressure is first increased when the engagement hydraulic pressure of the input clutch (C1) 310 is increased, and then the transmission solenoid signal outputs the target gear (for example, third gear). ) The engagement hydraulic pressure at 311 increases. As a result, after the fifth speed gear stage is formed once, the third speed gear stage is formed.
[0065]
As described above, according to the ECT_ECU which is the control device according to the present embodiment, the N → D garage shift is performed during traveling, and if the vehicle speed at that time is equal to or higher than the garage shift permission vehicle speed, the vehicle speed and the throttle Instead of a shift gear determined from a shift map using the opening as a parameter, a 5-speed shift command is output. In the case of a gear position other than the fifth speed and the sixth speed from the neutral state (first speed to fourth speed), both the input clutch C1 and the clutch C4 must be engaged. Due to the structural features of the input clutch C1 and the clutch C4, when the clutch C4 is engaged before the input clutch C1, the piston of the input clutch C1 also serves as the drum of the clutch C4. When the piston is pushed by the piston for the stroke necessary for further engaging the input clutch C1 in the direction parallel to the rotation axis, the clutch C4 in the previously engaged state is further pressed. As a result, the input clutch C1 is engaged while dragging the C4 spline. The C4 spline is worn, and the C1 piston does not slide well, and the input clutch C1 is dragged.
[0066]
In the control device according to the present embodiment, instead of the shift speed obtained from the shift map, a 5-speed gear shift command is output once from the neutral (N) state to release the clutch C4 and engage the input clutch C1. Thereafter, electronic throttle restriction control is performed. After the electronic throttle restriction control time elapses, the electronic throttle restriction control is released, and when a predetermined time elapses from the output of the fifth speed shift command (when the input clutch C1 is engaged). A transmission solenoid signal for outputting a target gear (engaging C4 in the case of 1st to 4th gears) is output. As a result, even when a shift stage that engages both the input clutch C1 and the clutch C4 is formed from the neutral (N) position, only the input clutch C1 is engaged once and the clutch C4 is not engaged. By outputting the shift command, the input clutch C1 can always be engaged first. In addition, by performing electronic throttle restriction control at this time, the engine speed does not increase and the engine torque does not increase even when the driver greatly depresses the accelerator pedal. Thereby, the clutch load of the input clutch C1 can be reduced.
[0067]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram of an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation table of the automatic transmission shown in FIG.
3 is a partially enlarged view (C1, C4) of FIG.
FIG. 4 is a flowchart showing a control structure of a program executed by the ECU according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the vehicle equipped with the automatic transmission according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
100 engine, 200 torque converter, 210 lock-up clutch, 220 pump impeller, 230 turbine impeller, 240 stator, 250 one-way clutch, 300 automatic transmission, 310 input clutch, 400 engine speed sensor, 410 turbine speed sensor, 420 Output shaft rotational speed sensor, 1000 ECU, 1010 engine ECU, 1020 ECT_ECU.

Claims

A shift control apparatus for an automatic transmission comprising a plurality of friction engagement elements, wherein the automatic transmission includes first and second friction engagement elements, and the first and second friction engagement elements. The element is configured such that the drum of the second frictional engagement element doubles as the piston of the first frictional engagement element, and the second frictional engagement element is engaged in the state. When the first friction engagement element is engaged, the first friction engagement element and the second friction engagement element are configured to move integrally in the axial direction,
The shift control device includes:
Means for determining engagement / disengagement of each of the first and second friction engagement elements;
A shift from the first state in which each of the first and second friction engagement elements is released to the second state in which each of the first and second friction engagement elements is fastened is performed. When the first frictional engagement element is engaged and the second frictional engagement element is released, the shift to the third state is performed, and then the shift to the second state is performed. A shift control apparatus for an automatic transmission, including control means for performing the operation.

The first friction engagement element is released in a neutral position and engaged in a forward travel position;
The second friction engagement element is released at the neutral position, is engaged at the first gear position of the forward travel position, and is released at the second gear position of the forward travel position;
The shift stage is changed based on a shift map with the vehicle speed as a parameter,
The shift control device includes:
Means for detecting the vehicle speed;
And means for detecting a shift command from the neutral position to the forward travel position,
When a shift command from the neutral position to the forward travel position is detected, the control means determines that the detected vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed and is based on the vehicle speed and the shift map. When is Ru shift stage is the first gear position, after outputting a shift command to the second speed stage, comprising means for outputting a shift command to the first speed stage, wherein Item 2. The shift control device for an automatic transmission according to Item 1.

In a state where the second friction engagement element is engaged, the piston of the first friction engagement element and the drum of the second friction engagement element are integrated in a direction parallel to the rotation axis. The shift control device for an automatic transmission according to claim 1 or 2, wherein the shift control device is configured to move in a moving manner.

The shift control device for an automatic transmission according to any one of claims 1 to 3, wherein the shift control device further includes means for controlling the throttle opening to be reduced when a shift command is controlled by the control means. .

The shift control device for an automatic transmission according to any one of claims 1 to 4, wherein the predetermined vehicle speed is a garage shift permission vehicle speed.

The shift control device for an automatic transmission according to any one of claims 1 to 5, wherein the first friction engagement element is engaged at all shift stages included in the forward travel position.