JP5471898B2

JP5471898B2 - 自動変速機のニュートラル制御装置

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Publication number: JP5471898B2
Application number: JP2010149740A
Authority: JP
Inventors: 真也鎌田; 康成中山; 博之宮脇
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2030-06-30
Also published as: JP2012013145A

Description

本発明は、車両に搭載される自動変速機のニュートラル制御装置に関する。

車両に搭載される自動変速機として、エンジンの出力軸に連結されたトルクコンバータと、該トルクコンバータの出力側に連結されるとともにクラッチ及びブレーキ等の複数の摩擦要素を備えた変速機構とを有し、該複数の摩擦要素を選択的に締結して減速比の異なる複数の変速段を達成するようにしたものが一般に知られている。

このような自動変速機を搭載した車両において、前進走行レンジ（Ｄレンジ）が選択された状態でアクセルペダルが解放されるとともにブレーキペダルが踏み込まれ、前進走行レンジで停止する場合、通常はエンジンがアイドリング状態で回転したまま停止する。

車両の停止時にエンジンを自動的に停止させ、発進する際にエンジンを自動的に再始動させる所謂アイドルストップ制御を行うようにしたエンジンを備えた車両においても、前進走行レンジで停止する場合に、バッテリ充電量が十分でないときやエンジン水温が低いときなどは、アイドルストップ制御を行うことなくエンジンがアイドリング状態で回転したまま停止する。

エンジンが回転したまま停車されると、自動変速機では、変速機構の入力軸に連結されたトルクコンバータの出力側が停止した状態で、エンジンの出力軸に連結されたトルクコンバータの入力側が回転することとなるので、トルクコンバータ内ですべり状態が生じ、該トルクコンバータ内に充満する流体の粘性抵抗によってエンジンに負荷がかかり燃費が悪化することとなる。

これに対して、前進走行レンジでの停車時に、自動変速機の変速機構に備えられた停車時に締結されているクラッチを解放して自動的にニュートラルに切り換える所謂ニュートラル制御を行うことで、エンジンにかかる負荷を軽減して燃費を向上させることが知られている。例えば特許文献１には、前進走行レンジでの停車時に前記クラッチをほぼ解放してニュートラル制御を行うものが開示されている。

特開平１１−５１１６５号公報

しかしながら、前進走行レンジでの停車時に、前記クラッチを解放してニュートラル制御を行う場合には、発進する際に該クラッチを再び締結することになり、そのときに生じるトルク変動が変速機構の出力側から車体に伝達され、締結ショックが生じることとなる。

クラッチを完全に解放するニュートラル制御を行う場合に比して、クラッチをスリップ状態にするニュートラル制御を行う場合には、締結ショックを緩和してエンジン負荷の軽減と締結ショックの緩和との両立を図ることができるものの、かかる場合においても、スリップ状態からクラッチを締結するときに締結ショックが生じることとなる。

したがって、前進走行レンジでの停車時に、エンジン負荷の軽減を図るために停車時に締結されているクラッチの締結力を低下させるニュートラル制御を行う場合に、発進する際に該クラッチを締結するときに締結ショックが生じることをさらに抑制することが望まれる。

そこで、本発明は、前進走行レンジでの停車時に締結されているクラッチの締結力を低下させるニュートラル制御を行う場合に、発進する際に、該クラッチを締結するときに締結ショックが生じることを抑制することができる自動変速機のニュートラル制御装置を提供することを目的とする。

このため、本願の請求項１に係る発明は、エンジンの出力軸に連結された流体伝動装置と、該流体伝動装置の出力側に連結された変速機構とを有し、該変速機構に、前進走行レンジで停車する時の変速段において締結される所定摩擦要素と、該所定摩擦要素以外の他の複数の摩擦要素であって、異なる変速段においてそれぞれ締結され、同時に締結されたときに該変速機構の出力側をインターロックする他の複数の摩擦要素とが備えられている自動変速機のニュートラル制御装置であって、前進走行レンジでの停車時に、前記所定摩擦要素の締結力を低下させると共に、前記他の複数の摩擦要素を同時に締結させる制御手段を設け、前記制御手段は、前進走行レンジでの停車時から発進する際に、前記他の複数の摩擦要素を締結させた状態で前記所定摩擦要素の締結力を上昇させ始め、その後、前記所定摩擦締結要素の締結力の上昇に伴って前記流体伝動装置の出力側の回転が低下し始めたときに前記他の複数の摩擦要素のうち少なくとも１つの摩擦要素の締結力を低下させ始める、ことを特徴とする。

また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記制御手段は、前記他の複数の摩擦要素のうち少なくとも１つの摩擦要素の締結力を低下させ始めた後、前記流体伝動装置の出力側の回転数がほぼゼロになるまでは前記他の複数の摩擦要素のうち少なくとも１つの摩擦要素の締結力をゼロよりも大きくなるようにし、その後、前記流体伝動装置の出力側の回転数がほぼゼロになったときに前記他の複数の摩擦要素のうち少なくとも１つの摩擦要素の締結力をゼロにして前記変速機構の出力側のインターロックを解除させる、ことを特徴とする。

更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記制御手段は、前記所定摩擦要素の締結力の低下開始時から、前記他の複数の摩擦要素を同時に締結させる、ことを特徴とする。

また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、前記制御手段は、前記所定摩擦要素の締結力の低下開始時において、前記所定摩擦要素の締結力を低下させ、該流体伝動装置の出力側の回転が所定回転数まで上昇すると前記他の複数の摩擦要素を同時に締結させる、ことを特徴とする。

また更に、本願の請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４の何れか１項に係る発明において、前記制御手段は、前記所定摩擦要素の締結力を低下させた状態において、エンジンの出力軸の回転数と前記流体伝動装置の出力側の回転数との差が所定回転数差になるように前記所定摩擦要素の締結力を制御する、ことを特徴とする。

また更に、本願の請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５の何れか１項に係る発明において、前記制御手段は、前進走行レンジでの停車時から発進する際に、アクセル踏込み操作によるエンジン出力の上昇を規制するように制御する、ことを特徴とする。

本願の請求項１に係る発明によれば、流体伝動装置の出力側に連結された変速機構に、前進走行レンジで停車する時の変速段において締結される所定摩擦要素と、該所定摩擦要素以外の他の複数の摩擦要素であって、異なる変速段においてそれぞれ締結され、同時に締結されたときに該変速機構の出力側をインターロックする他の複数の摩擦要素とが備えられ、制御手段によって、前進走行レンジでの停車時に、所定摩擦要素の締結力を低下させると共に、他の複数の摩擦要素を同時に締結させる。これにより、前進走行レンジでの停車時に締結されている所定摩擦要素の締結力を低下させるニュートラル制御を行う場合に、発進する際に、変速機構の出力側がインターロックされているので、該所定摩擦要素を再び締結するときに締結ショックが生じることを抑制することができる。
また、制御手段は、前進走行レンジでの停車時から発進する際に、他の複数の摩擦要素を締結させた状態で所定摩擦要素の締結力を上昇させ始め、その後、所定摩擦締結要素の締結力の上昇に伴って流体伝動装置の出力側の回転が低下し始めたときに他の複数の摩擦要素のうち少なくとも１つの摩擦要素の締結力を低下させ始めることにより、所定摩擦要素の締結と、他の複数の摩擦要素による変速機構の出力側のインターロックの解除とのタイミングを適切に設定することができ、前記効果を有効に奏することができる。

また、本願の請求項２に係る発明によれば、制御手段は、他の複数の摩擦要素のうち少なくとも１つの摩擦要素の締結力を低下させ始めた後、前記流体伝動装置の出力側の回転数がほぼゼロになるまでは前記他の複数の摩擦要素のうち少なくとも１つの摩擦要素の締結力をゼロよりも大きくなるようにし、その後、流体伝動装置の出力側の回転数がほぼゼロになったときに他の複数の摩擦要素のうち少なくとも１つの摩擦要素の締結力をゼロにして変速機構の出力側のインターロックを解除させることにより、前記効果を有効に実現することができる。

更に、本願の請求項３に係る発明によれば、制御手段は、所定摩擦要素の締結力の低下開始時から、他の複数の摩擦要素を同時に締結させることにより、前進走行レンジでの停車時に、他の複数の摩擦要素によって変速機構の出力側がインターロックされているので、変速機構の出力側が回転することを防止することができる。車両を傾斜路に停車した場合に、車両が後退又は前進することを防止することができ、前記効果をより有効に奏することができる。

また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、制御手段は、所定摩擦要素の締結力の低下開始時において、所定摩擦要素の締結力を低下させ、流体伝動装置の出力側の回転が所定回転数まで上昇すると他の複数の摩擦要素を同時に締結させることにより、所定摩擦要素の締結力の低下と、他の複数の摩擦要素による変速機構の出力側のインターロックの実行とのタイミングを適切に設定することができ、前記効果を有効に奏することができる。

また更に、本願の請求項５に係る発明によれば、制御手段は、所定摩擦要素の締結力を低下させた状態において、エンジンの出力軸の回転数と流体伝動装置の出力側の回転数との差が所定回転数差になるように所定摩擦要素の締結力を制御することにより、回転数差が大きくなってエンジン負荷が高くなることを抑制するとともに、回転数差が小さく流体伝動装置の出力側の回転数が大きくなって前進走行レンジでの停車時から発進する際に所定摩擦要素を締結するまでの時間が長くなることを抑制することができる。

また更に、本願の請求項６に係る発明によれば、制御手段は、前進走行レンジでの停車時から発進する際に、アクセル踏込み操作によるエンジン出力の上昇を規制するように制御することにより、所定摩擦要素を再び完全に締結させるまでの時間が長くなることを抑制することができ、前記効果を有効に得ることができる。

本発明の実施形態に係る自動変速機の構成を示す骨子図である。自動変速機の摩擦要素の締結の組み合わせと変速段との関係を示す表である。制御ユニットの構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る自動変速機のニュートラル制御を説明するためのタイムチャートである。

以下、本発明の実施形態に係る自動変速機のニュートラル制御装置について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る自動変速機の構成を示す骨子図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係る自動変速機のニュートラル制御装置が適用される自動変速機１は、フロントエンジンフロントドライブ車等のエンジン横置き式自動車に適用されるもので、主たる構成要素として、エンジンの出力軸２に連結された流体伝動装置としてのトルクコンバータ３と、該トルクコンバータ３の出力側に入力軸４を介して連結され、トルクコンバータ３からの動力が入力される変速機構３０とを有し、これらが入力軸４の軸心上に配置されて変速機ケース５に収容されている。

また、トルクコンバータ３と変速機構３０との間に、該トルクコンバータ３を介してエンジンにより駆動される機械式ポンプ６が配置されるとともに、変速機構３０には、変速機構３０からの動力を取り出す出力ギヤ７が入力軸４の軸心上に配置されている。そして、変速機構３０の出力側（出力ギヤ）７からの動力がカウンタドライブ機構８を介して差動装置９に伝達され、左右の車軸９ａ、９ｂを介して前輪を駆動するようになっている。

トルクコンバータ３は、エンジンの出力軸２に連結されたケース３ａと、該ケース３ａ内に固設されたポンプ３ｂと、該ポンプ３ｂに対向配置されて該ポンプ３ｂにより作動油を介して駆動されるタービン３ｃと、該ポンプ３ｂとタービン３ｃとの間に介設され、かつ、変速機ケース５にワンウェイクラッチ３ｄを介して支持されてトルク増大作用を行うステータ３ｅと、ケース３ａとタービン３ｃとの間に設けられ、該ケース３ａを介してエンジン出力軸２とタービン３ｃとを直結するロックアップクラッチ３ｆとによって構成されている。そして、タービン３ｃの回転が入力軸４を介して変速機構３０側に伝達されるようになっている。

変速機構３０は、該変速機構３０を構成する摩擦要素として、第１クラッチ１０、第２クラッチ２０、第１ブレーキ７０、第２ブレーキ８０及び第３ブレーキ９０を有し、出力ギヤ７のトルクコンバータ３側に、第１クラッチ１０及び第２クラッチ２０が配置され、出力ギヤ７の反トルクコンバータ３側に、第１ブレーキ７０、第２ブレーキ８０及び第３ブレーキ９０がトルクコンバータ３側からこの順序で配置されている。また、第１ブレーキ７０に並列にワンウェイクラッチ７１が配置されている。

変速機構３０はまた、第１、第２、第３プラネタリギヤセット（以下、「第１、第２、第３ギヤセット」という）４０、５０、６０を有し、これらが変速機ケース５内における出力ギヤ７の反トルクコンバータ３側において、トルクコンバータ３側からこの順序で配置されている。

第１、第２、第３ギヤセット４０、５０、６０は、いずれもシングルピニオン型のプラネタリギヤセットであって、サンギヤ４１、５１、６１と、これらのサンギヤ４１、５１、６１にそれぞれ噛み合った各複数のピニオン４２、５２、６２と、これらのピニオン４２、５２、６２をそれぞれ支持するキャリヤ４３、５３、６３と、各複数のピニオン４２、５２、６２にそれぞれ噛み合ったリングギヤ４４、５４、６４とで構成されている。

そして、入力軸４が第３ギヤセット６０のサンギヤ６１に連結されていると共に、第１ギヤセット４０のサンギヤ４１と第２ギヤセット５０のサンギヤ５１、第１ギヤセット４０のリングギヤ４４と第２ギヤセット５０のキャリヤ５３、第２ギヤセット５０のリングギヤ５４と第３ギヤセット６０のキャリヤ６３が、それぞれ連結されている。そして、第１ギヤセット４０のキャリヤ４３に出力ギヤ７が連結されている。

また、第１ギヤセット４０のサンギヤ４１及び第２ギヤセット５０のサンギヤ５１は、第１クラッチ１０の出力部材１１に連結され、該第１クラッチ１０を介して入力軸４に断接可能に連結されている。また、第１ギヤセット４０のリングギヤ４４及び第２ギヤセット５０のキャリヤ５３は、第２クラッチ２０の出力部材２１に連結され、該第２クラッチ２０を介して入力軸４に断接可能に連結されている。

さらに、第１ギヤセット４０のリングギヤ４４及び第２ギヤセット５０のキャリヤ５３は、並列に配置された第１ブレーキ７０及びワンウェイクラッチ７１を介して変速機ケース５に断接可能に連結されており、第２ギヤセット５０のリングギヤ５４及び第３ギヤセット６０のキャリヤ６３は、第２ブレーキ８０を介して変速機ケース５に断接可能に連結されており、第３ギヤセット６０のリングギヤ６４は、第３ブレーキ９０を介して変速機ケース５に断接可能に連結されている。

以上の構成により、この自動変速機１によれば、第１、第２クラッチ１０、２０及び第１、第２、第３ブレーキ７０、８０、９０の締結状態の組み合わせにより、前進６速と後退速とが得られるようになっており、各摩擦要素１０、２０、７０、８０、９０の締結、解放は油圧制御回路２１１（図３参照）によって制御されるようになっている。なお、油圧制御回路２１１には、各摩擦要素１０、２０、７０、８０、９０に供給される作動圧を制御する油圧制御手段（不図示）が備えられている。

図２は、自動変速機の摩擦要素の締結の組み合わせと変速段との関係を示す表である。なお、図２では、摩擦要素が締結される締結状態を○印で示し、本実施形態に係る自動変速機のニュートラル制御についても示している。この図２に示すように、第１クラッチ１０は、１速、２速、３速及び４速で締結され、第２クラッチ２０は、４速、５速及び６速で締結され、第１ブレーキ７０は、１速及び後退速で締結され、第２ブレーキ８０は、２速及び６速で締結され、第３ブレーキ９０は、３速、５速及び後退速で締結される。

このようにして構成される自動変速機１において、本実施形態では、前進走行レンジでの停車時に、すなわち、前進走行レンジが選択された状態でアクセルペダルが解放されてブレーキペダルが踏み込まれ、１速の変速段での停車時に、１速の変速段で締結される第１クラッチ１０の締結力を低下させて第１クラッチ１０をスリップ状態にするニュートラル制御が行われる。

前述したように、ニュートラル制御を行う場合、発進する際に、第１クラッチ１０を再び締結するときに締結ショックが生じることとなるが、本実施形態では、前進走行レンジでの停車時に、第１ブレーキ７０の締結に加えて第２ブレーキ８０を締結させ、変速機構３０の出力側７をインターロックすることにより、発進する際に、第１クラッチ１０を再び締結するときに締結ショックが生じることを抑制する。

図２に示すように、本実施形態に係る自動変速機のニュートラル制御では、前進走行レンジの１速の変速段での停車時に、第１クラッチ１０の締結力を低下させて第１クラッチ１０をスリップ状態にすると共に、第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０を同時に締結させて変速機構３０の出力側７をインターロックする。

本実施形態に係る自動変速機のニュートラル制御について、図３及び図４を参照しながら詳細に説明する。
図３は、制御ユニットの構成を示すブロック図であり、図４は、本発明の実施形態に係る自動変速機のニュートラル制御を説明するためのタイムチャートである。

図３に示すように、自動変速機１のニュートラル制御を行う制御ユニット２００には、車両の速度を検出する車速センサ２０１からの信号と、ブレーキペダルの踏込みを検出するブレーキスイッチ２０２からの信号と、アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ２０３からの信号と、運転者によって選択されている自動変速機１のレンジを検出するレンジセンサ２０４からの信号と、タービン３ｃの回転を検出するタービン回転数センサ２０５からの信号と、第１クラッチ１０に供給されている作動圧を検出する第１クラッチ圧センサ２０６からの信号とが入力されるようになっている。また、制御ユニット２００には、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ（不図示）からの信号が入力されるようになっている。

そして、これらの信号に基づき、該制御ユニット２００は、走行時には、車速とアクセルペダルの踏込み量とに基づいて、燃料噴射弁２１０に燃料噴射信号を出力するとともに、選択されているレンジに応じた自動変速機１の変速制御信号を油圧制御回路２１１に出力し、その一方、前進走行レンジでの停車時には、次のようなニュートラル制御を行う。

すなわち、制御ユニット２００は、前進走行レンジでの停車時に、具体的には１速の変速段で、アクセルペダルがオフにされ、ブレーキペダルがオンにされ、タービン３ｃの回転数がゼロで車速がゼロになって停車する時に、燃料噴射弁２１０にエンジン回転数がアイドリング時の目標回転数となるように燃料噴射信号を出力するとともに、第１クラッチ１０に供給される作動圧（第１クラッチ圧）を低下させる信号を油圧制御回路２１１に出力し、且つ、第２ブレーキ８０に供給される作動圧（第２ブレーキ圧）を高める信号を油圧制御回路２１１に出力する。これにより、前進走行レンジでの停車時に、第１クラッチ１０をスリップ状態にするとともに第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０を同時に締結させて変速機構３０の出力側７をインターロックする。

前進走行レンジが選択された状態において走行中に、図４に示すように、時刻ｔ１で、アクセルペダルの踏込みが解除されてアクセルペダルがオフにされ、ブレーキペダルが踏込まれてオンにされて停車する場合、制御ユニット２００は、車速に応じて自動変速機１の変速制御を行い、時刻ｔ２で、車速及びタービン回転数がゼロとなって停車する時に、第１クラッチ圧を第１の所定圧Ｐ_Ｃ１−１に保持して第１クラッチ１０を締結するとともに第１ブレーキ圧を所定圧Ｐ_Ｂ１に保持して第１ブレーキ７０を締結する１速の変速段で停車するように制御する。

そして、所定時間経過した時刻ｔ３において、第１クラッチ圧を第２の所定圧Ｐ_Ｃ１−２に低下させて第１クラッチ１０の締結力を低下させ、第１クラッチ１０を締結状態からスリップ状態にするように制御する。第１クラッチ１０をスリップ状態にすることにより、エンジンの出力軸２に連結されたトルクコンバータ３のポンプ３ｂの回転につられてトルクコンバータ３のタービン３ｃが回転し始める。

また、時刻ｔ３から所定時間Δｔ１、第２ブレーキ８０に通じる油圧配管（不図示）に作動油を供給し、第２ブレーキ圧を第１の所定圧Ｐ_Ｂ２−１に高め、時刻（ｔ３＋Δｔ１）からトルクコンバータ３のタービン３ｃの回転数が所定回転数Ｎ_１になる時刻ｔ４まで、第２ブレーキ圧を第２の所定圧Ｐ_Ｂ２−２に高めるプリチャージを行うように制御する。これにより、第２ブレーキ８０の締結開始から締結完了までの時間を短くすることができる。

時刻ｔ４で、トルクコンバータ３のタービン３ｃの回転数が所定回転数Ｎ１になると、第２ブレーキ圧を第３の所定圧Ｐ_Ｂ２−３まで高めて、第２ブレーキ８０を締結させるように制御する。これにより、第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０が同時に締結され、変速機構３０の出力側７がインターロックされる。

ここで、本実施形態では、制御ユニット２００は、第１クラッチ１０の締結力を低下させた状態において、エンジンの出力軸２の回転数とトルクコンバータ３の出力側の回転数との差が所定回転数差になるように第１クラッチ圧を制御して第１クラッチ１０の締結力を制御する。

その後、時刻ｔ５で、ブレーキペダルの踏込みが解除されてブレーキペダルがオフにされ、発進する際には、第１クラッチ１０の締結力を高くするように第１クラッチ圧を第３の所定圧Ｐ_Ｃ１−３に高めて第１クラッチ１０を再び締結させる。このように、第１クラッチ１０を再び締結する際に、第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０が共に締結されて変速機構３０の出力側７がインターロックされているので、第１クラッチ１０を再び締結するときに締結ショックが生じることを抑制することができる。

第１クラッチ１０がスリップ状態から再び締結されて、時刻ｔ６においてタービン３ｃの回転数が回転数Ｎ_２から低下し始めると、第１クラッチ１０を締結した状態で第１クラッチ圧を第４の所定圧Ｐ_Ｃ１−４に低下させ、その後、時間とともに第１クラッチ圧を高めるように制御する。また、時刻ｔ６から、第２ブレーキ圧を時間とともに低下させ、第２ブレーキ８０の締結を解除し始め、第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０による変速機構３０の出力側７のインターロックを解除し始める。

このように、時刻ｔ６から、第１クラッチ圧を高めるとともに第２ブレーキ圧を低下させることにより、タービン３ｃの回転数が低下することとなる。時刻ｔ７で、第１クラッチ圧が第５の所定圧Ｐ_Ｃ１−５になると、第２ブレーキ圧をゼロにし、第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０による変速機構３０の出力側７のインターロックを完全に解除するように制御する。この第５の所定圧Ｐ_Ｃ１−５は、タービン３ｃの回転数がほぼゼロになるように設定される。これにより、自動変速機１では、第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０が同時に締結されたインターロック状態から、第１クラッチ１０及び第１ブレーキ７０が締結された１速の変速段に切り替わることとなる。

そして、時刻ｔ７で、タービン３ｃの回転数がほぼゼロになった後は、アクセルペダルが踏み込まれてオンにされ、アクセルペダルの踏込み量に基づいて加速され、車速とアクセルペダルの踏込み量とに基づいて、選択されているレンジに応じた自動変速機１の変速制御が行われる。

本実施形態では、時刻ｔ７で、アクセルペダルが踏み込まれてオンにされているが、図４において二点鎖線Ｌ１で示すように、時刻ｔ５でブレーキペダルの踏込みの解除と同時にアクセルペダルが踏み込まれた場合、制御ユニット２００は、アクセルペダルの踏込み量に基づいてエンジン出力を上昇することなく、アクセル踏込み操作によるエンジン出力の上昇を規制するようにエンジン出力を制御する。これにより、第１クラッチ１０を再び完全に締結させるまでの時間が長くなることを抑制することができる。

時刻ｔ５でブレーキペダルの踏込みの解除と同時にアクセルペダルが踏み込まれた場合、図４において二点鎖線Ｌ２で示すように、タービン回転数が上昇してタービン３ｃの回転数が低下し始める回転数Ｎ_３が回転数Ｎ_２より大きくなり、第１クラッチ１０を再び完全に締結させるまでの時間が長くなるが、アクセル踏込み操作によるエンジン出力の上昇を規制することで、第１クラッチ１０を締結させるまでの時間が長くなることを抑制することができる。

また、タービン３ｃの回転数が低下し始める回転数Ｎ_３が回転数Ｎ_２より大きくなると、タービン回転数を低下させるまでの時間が長くなり、この時間を短くするためにタービン回転数を早く低下させようとするとショックが生じることとなる。従って、アクセル踏込み操作によるエンジン出力の上昇を規制することで、タービン回転数を低下させるまでの時間が長くなることを抑制するとともに、ショックが生じることを抑制することができる。

本実施形態では、前進走行レンジでの停車時に、第１クラッチ１０をスリップ状態にするニュートラル制御を行っているが、第１クラッチ１０を完全に解放する場合においても、前進走行レンジでの停車時に、第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０を同時に締結させることにより、発進する際に、第１クラッチ１０を再び締結するときに締結ショックが生じることを抑制することができる。

また、本実施形態では、第１クラッチ１０の締結力の低下開始時から、第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０を同時に締結させているが、第１クラッチ１０の締結力を低下した状態から発進する際に、第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０を同時に締結するように制御することも可能である。

図４において二点鎖線Ｌ３で示すように、時刻ｔ５’でブレーキペダルの踏込みが解除されてブレーキペダルがオフにされた場合に、図４において二点鎖線Ｌ４で示すように、時刻ｔ５’から第２ブレーキ圧を高め、第２ブレーキ圧が第３の所定圧Ｐ_Ｂ２−３になると、第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０を同時に締結して変速機構３０の出力側７をインターロックした状態で、第１クラッチ１０を再び締結するように制御することも可能である。

このように、本実施形態に係る自動変速機のニュートラル制御装置は、エンジンの出力軸２に連結されたトルクコンバータ３と、該トルクコンバータ３の出力側に連結された変速機構３０とを有し、該変速機構３０に、前進走行レンジで停車する時の変速段において締結される第１クラッチ１０と、異なる変速段においてそれぞれ締結され、同時に締結されたときに該変速機構３０の出力側をインターロックする第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０とが備えられるとともに、前進走行レンジでの停車時に、第１クラッチ１０の締結力を低下させると共に、第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０を同時に締結させる制御ユニット２００とを設けている。

これにより、前進走行レンジでの停車時に締結されている第１クラッチ１０の締結力を低下させるニュートラル制御を行う場合に、発進する際に、変速機構３０の出力側７がインターロックされているので、該第１クラッチ１０を再び締結するときに締結ショックが生じることを抑制することができる。

また、制御ユニット２００は、前進走行レンジでの停車時から発進する際に、第１クラッチ１０を締結させ、トルクコンバータ３の出力側３ｃの回転が低下し始めると第２ブレーキ８０の締結力を低下させることにより、第１クラッチ１０の締結と、第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０による変速機構３０の出力側７のインターロックの解除とのタイミングを適切に設定することができる。

更に、制御ユニット２００は、第１クラッチ１０の締結力の低下開始時から、第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０を同時に締結させることにより、前進走行レンジでの停車時に、第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０によって変速機構３０の出力側７がインターロックされているので、変速機構３０の出力側７が回転することを防止することができる。車両を傾斜路に停車した場合に、車両が後退又は前進することを防止することができる。

また更に、制御ユニット２００は、第１クラッチ１０の締結力の低下開始時において、第１クラッチ１０の締結力を低下させ、トルクコンバータ３の出力側の回転が所定回転数Ｎ_１まで上昇すると第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０を同時に締結させることにより、第１クラッチ１０の締結力の低下と、第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０による変速機構３０の出力側７のインターロックの実行とのタイミングを適切に設定することができる。

また更に、制御ユニット２００は、第１クラッチ１０の締結力を低下させた状態において、エンジンの出力軸２の回転数とトルクコンバータ３の出力側の回転数との差が所定回転数差になるように第１クラッチ１０の締結力を制御することにより、回転数差が大きくなってエンジン負荷が高くなることを抑制するとともに、回転数差が小さくトルクコンバータ３の出力側の回転数が大きくなって前進走行レンジでの停車時から発進する際に第１クラッチ１０を締結するまでの時間が長くなることを抑制することができる。

本実施形態では、第１ブレーキ７０及び第２ブレーキ８０を同時に締結させて変速機構３０の出力側７をインターロックした状態で、第１クラッチ１０を再び締結させているが、これに限定されるものでなく、変速機構３０に、前進走行レンジで停車する時の変速段において締結される所定摩擦要素と、該所定摩擦要素以外の他の複数の摩擦要素であって、異なる変速段においてそれぞれ締結され、同時に締結されたときに該変速機構の出力側をインターロックする他の複数の摩擦要素とが備えられている場合に、制御手段によって、前進走行レンジでの停車時に、所定摩擦要素の締結力を低下させると共に、他の複数の摩擦要素を同時に締結させるようにしてもよい。

以上のように、本発明は、例示された実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。

本発明は、前進走行レンジでの停車時にクラッチの締結力を低下させるニュートラル制御を行う場合に、発進する際に、クラッチを締結するときに締結ショックが生じることを抑制することができる自動変速機のニュートラル制御に関し、この種の自動変速機を搭載した車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１自動変速機
２エンジンの出力軸
３トルクコンバータ
４入力軸
７出力ギヤ
１０第１クラッチ
２０第２クラッチ
３０変速機構
４０第１ギヤセット
５０第２ギヤセット
６０第３ギヤセット
７０第１ブレーキ
８０第２ブレーキ
９０第３ブレーキ
２００制御ユニット

Claims

エンジンの出力軸に連結された流体伝動装置と、該流体伝動装置の出力側に連結された変速機構とを有し、該変速機構に、前進走行レンジで停車する時の変速段において締結される所定摩擦要素と、該所定摩擦要素以外の他の複数の摩擦要素であって、異なる変速段においてそれぞれ締結され、同時に締結されたときに該変速機構の出力側をインターロックする他の複数の摩擦要素とが備えられている自動変速機のニュートラル制御装置であって、
前進走行レンジでの停車時に、前記所定摩擦要素の締結力を低下させると共に、前記他の複数の摩擦要素を同時に締結させる制御手段を設け、
前記制御手段は、前進走行レンジでの停車時から発進する際に、前記他の複数の摩擦要素を締結させた状態で前記所定摩擦要素の締結力を上昇させ始め、その後、前記所定摩擦締結要素の締結力の上昇に伴って前記流体伝動装置の出力側の回転が低下し始めたときに前記他の複数の摩擦要素のうち少なくとも１つの摩擦要素の締結力を低下させ始める、
ことを特徴とする自動変速機のニュートラル制御装置。
前記制御手段は、前記他の複数の摩擦要素のうち少なくとも１つの摩擦要素の締結力を低下させ始めた後、前記流体伝動装置の出力側の回転数がほぼゼロになるまでは前記他の複数の摩擦要素のうち少なくとも１つの摩擦要素の締結力をゼロよりも大きくなるようにし、その後、前記流体伝動装置の出力側の回転数がほぼゼロになったときに前記他の複数の摩擦要素のうち少なくとも１つの摩擦要素の締結力をゼロにして前記変速機構の出力側のインターロックを解除させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のニュートラル制御装置。
前記制御手段は、前記所定摩擦要素の締結力の低下開始時から、前記他の複数の摩擦要素を同時に締結させる、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動変速機のニュートラル制御装置。
前記制御手段は、前記所定摩擦要素の締結力の低下開始時において、前記所定摩擦要素の締結力を低下させ、該流体伝動装置の出力側の回転が所定回転数まで上昇すると前記他の複数の摩擦要素を同時に締結させる、
ことを特徴とする請求項３に記載の自動変速機のニュートラル制御装置。
前記制御手段は、前記所定摩擦要素の締結力を低下させた状態において、エンジンの出力軸の回転数と前記流体伝動装置の出力側の回転数との差が所定回転数差になるように前記所定摩擦要素の締結力を制御する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の自動変速機のニュートラル制御装置。
前記制御手段は、前進走行レンジでの停車時から発進する際に、アクセル踏込み操作によるエンジン出力の上昇を規制するように制御する、
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の自動変速機のニュートラル制御装置。