JP6106629B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本発明は自動変速機の制御装置に関する。

自動変速機は、一般に遊星歯車機構と、クラッチ、ブレーキといった係合機構とを備え、係合機構により動力伝達経路を切り換えることで各変速段を実現している。係合機構としては、油圧式係合機構の他、機械式係合機構の採用も提案されており、特に、双方向の回転規制を行う状態に切り替え可能なクラッチ（ツーウェイクラッチ）をブレーキとして用いた構成も提案されている（例えば特許文献１）。

特開２００８−８４４０号公報

ツーウェイクラッチは、これに接続される回転要素を、一方向の回転のみ許容する状態と、双方向の回転を規制する状態とに切り替え可能である。ブレーキとしてツーウェイクラッチを用いた場合、双方向の回転を規制する状態に切り替える際には、ツーウェイクラッチに接続される回転要素がケーシングに固定された状態となることから、この回転要素が回転しているときに切り替えると異音や振動の発生やツーウェイクラッチの破損の要因となる。そこで、この回転要素の静止を確認した上で、切り替えを行うことが考えられる。

変速段を後進段に切り替える場合に、ツーウェイクラッチを双方向の回転を規制する状態に切り替える構成とした場合、後進段のインギヤの前にツーウェイクラッチの状態を切り替える準備処理が必要とされる。スムーズな発進を実現するためには、この準備処理が迅速に行われることが望ましい。

ところで、アイドリングストップ機能を備えた車両においては、アイドリングストップ中に後進段が選択される場合があり得る。オイルポンプを内燃機関で駆動する構成においては、アイドリングストップ中に自動変速機の油圧系の作動が困難であることから、内燃機関の再始動後、油圧の立ち上がりを待ってから準備処理を行い、後進段のインギヤとなる。したがって、発進までに時間を要する場合がある。

本発明の目的は、アイドリングストップ中に後進段が選択された場合に、よりスムーズな発進を実現することにある。

本発明によれば、自動変速機の制御装置であって、前記自動変速機は、トルクコンバータを介して内燃機関の駆動力が入力される入力軸と、サンギヤ、キャリア、リングギヤを回転要素として備える複数の遊星歯車機構と、前記回転要素と前記回転要素との間、前記入力軸と前記回転要素との間、又は、前記回転要素とケーシングとの間、のいずれかを連結可能な複数の係合機構と、を備え、前記複数の係合機構は、複数の油圧式摩擦係合機構と、前記回転要素のうちの所定の回転要素と前記ケーシングとの間に設けられた機械式係合機構と、を備え、前記機械式係合機構は、前記所定の回転要素の一方向の回転のみ規制する一方向回転許容状態と、前記所定の回転要素の双方向の回転を規制する回転阻止状態と、に切り替え可能であり、前記制御装置は、変速段を後進段とする場合に、前記機械式係合機構を前記回転阻止状態に切り替える第一の準備処理を実行する第一の準備処理手段と、前記内燃機関のアイドリングストップの実施可能条件が成立したか否かを判定する判定手段と、変速段が前進段である場合であって、前記判定手段が前記実施可能条件が成立したと判定した場合に、前記機械式係合機構を前記回転阻止状態に切り替える第二の準備処理を実行する第二の準備処理手段と、前記第二の準備処理の完了を条件として前記内燃機関のアイドリングストップの許可を設定する設定手段と、を備える、ことを特徴とする制御装置が提供される。

この構成によれば、前記機械式係合機構が前記回転阻止状態に切り替えられることを条件としてアイドリングストップが実行されるので、アイドリングストップ中に後進段が選択された場合に、よりスムーズな発進を実現できる。

本発明においては、前記第一の準備処理においては、前記複数の油圧式摩擦係合機構の係合組合せのうち、前記自動変速機の出力軸が回転自在な係合組合せが選択されてもよい。

この構成によれば、前記第一の準備処理においては前記出力軸が回転自在であることから、車両が不測の挙動を示す事態を回避できる。

また、本発明においては、前記第二の準備処理手段は、変速段が１速段である場合であって、前記判定手段が前記実施可能条件が成立したと判定した場合に、前記第二の準備処理を実行し、前記第二の準備処理では、前記複数の油圧式摩擦係合機構のうち、１速段において係合状態とされる前記油圧式摩擦係合機構を少なくとも係合状態としてもよい。

この構成によれば、前記第二の準備処理においては１速段の係合組合せに必要な油圧式摩擦係合機構の係合は行われていることから、乗員が前進操作を行った場合に、よりスムーズに発進することができる。

また、本発明においては、変速段を後進段とする場合には、前記第一の準備処理の完了を条件として、前記複数の油圧式摩擦係合機構の係合組合せのうち、後進段に対応した係合組合せが選択されてもよい。

この構成によれば、変速段を後進段とする場合に、前記機械式係合機構の切り替えによる異音や振動の発生を防止し、また、その破損を回避できる。

また、本発明においては、前記自動変速機は、前記内燃機関の駆動力により圧送される作動油により動作してもよい。

この構成によれば、アイドリングストップ中に自動変速機への油圧供給が行われない構成において、アイドリングストップ中に後進段が選択された場合に、よりスムーズな発進を実現できる。

以上述べた通り、本発明によれば、アイドリングストップ中に後進段が選択された場合に、よりスムーズな発進を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る自動変速機のスケルトン図。 （Ａ）は係合機構の係合表の例を示す図、（Ｂ）は遊星歯車機構のギヤレシオを示す図。 図１の自動変速機の速度線図。 （Ａ）は図１の自動変速機の制御装置の例を示すブロック図、（Ｂ）は油圧センサの配設例を示す図。 後進段選択時の処理の概要説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は図４の制御装置の処理例を示すフローチャート。 （Ａ）及び（Ｂ）はアイドリングストップ中に後進段が選択された場合の制御例を示すタイミングチャート、（Ｃ）は前進準備処理の概要説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は図４の制御装置の処理例を示すフローチャート。 （Ａ）及び（Ｂ）はアイドリングストップ実施時のタイミングチャート。

図１は本発明の一実施形態に係る自動変速機１のスケルトン図である。図１を参照して、自動変速機１は、その変速機ケースを構成するケーシング１２内に回転自在に軸支された入力軸１０と、ケーシング１２に支持された支持部材１２ａに、入力軸１０と同軸回りに回転自在に支持された出力部材１１と、出力軸（カウンタ軸）１３と、を備える。

入力軸１０には、内燃機関ＥＧ（単にＥＧと呼ぶ場合がある）からの駆動力が入力され、該駆動力により入力軸１０は回転する。入力軸１０と内燃機関ＥＧとの間には発進デバイスが設けられている。発進デバイスとしては、クラッチタイプの発進デバイス（単板クラッチや多板クラッチ等）や、流体継手タイプの発進デバイス（トルクコンバータ等）を挙げることができるが、本実施形態では、トルクコンバータＴＣを設けている。したがって、内燃機関ＥＧの駆動力はトルクコンバータＴＣを介して入力軸１０に入力される。

出力部材１１は、入力軸１０と同心のギヤを備え、出力軸１３はこのギヤに噛み合うギヤを備える。入力軸１０の回転は以下に述べる変速機構により変速されて出力軸１３に伝達される。出力軸１３の回転（駆動力）は、例えば、不図示の差動歯車装置を介して駆動輪に伝達されることになる。

自動変速機１は変速機構として、遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４と、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３及びＦ１を備える。本実施形態の場合、遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４はいずれもシングルピニオン型の遊星歯車機構である。遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４によって、入力軸１０から出力軸１３への駆動力の伝達経路を複数経路形成可能である。

遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４は、サンギヤＳ１乃至Ｓ４と、リングギヤＲ１乃至Ｒ４と、ピニオンギヤを支持するキャリアＣｒ１乃至Ｃｒ４と、を回転要素（合計で１２個）として備え、入力軸１０と同軸上に配設されている。

後述する図３の速度線図におけるギヤレシオに対応する間隔での並び順で順序付けを行うと、遊星歯車機構Ｐ１のサンギヤＳ１、キャリアＣｒ１、リングギヤＲ１を、この順に、第１の回転要素、第２の回転要素、第３の回転要素、と呼ぶことができる。同様に、遊星歯車機構Ｐ２のリングギヤＲ２、キャリアＣｒ２、サンギヤＳ２を、この順に、第４の回転要素、第５の回転要素、第６の回転要素、と呼ぶことができる。同様に、遊星歯車機構Ｐ３のサンギヤＳ３、キャリアＣｒ３、リングギヤＲ３を、この順に、第７の回転要素、第８の回転要素、第９の回転要素、と呼ぶことができる。同様に、遊星歯車機構Ｐ４のリングギヤＲ４、キャリアＣｒ４、サンギヤＳ４を、この順に、第１０の回転要素、第１１の回転要素、第１２の回転要素、と呼ぶことができる。

係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３及びＦ１は、遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４の所定の回転要素間、遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４の所定の回転要素と入力軸１０との間、又は、遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４の所定の回転要素とケーシング１２との間、のいずれかを解除可能に連結する。本実施形態の場合、係合機構Ｃ１〜Ｃ３はクラッチであり、係合機構Ｂ１〜Ｂ３及びＦ１はブレーキである。したがって、係合機構Ｃ１〜Ｃ３をクラッチＣ１〜Ｃ３と呼び、係合機構Ｂ１〜Ｂ３及びＦ１をブレーキＢ１〜Ｂ３及びＦ１と呼ぶ場合がある。係合機構Ｃ１〜Ｃ３及びＢ１〜Ｂ３を係合状態（締結状態）と解除状態とで切り換えることで、また、係合機構Ｆ１の状態を切り替えることで、入力軸１０から出力軸１３への駆動力の伝達経路が切り替えられ、複数の変速段が実現される。

本実施形態の場合、係合機構Ｃ１〜Ｃ３及びＢ１〜Ｂ３は、いずれも油圧式摩擦係合機構を想定している。油圧式摩擦係合機構としては、乾式又は湿式の単板クラッチ、乾式又は湿式の多板クラッチ等が挙げられる。

係合機構Ｆ１は、所定の回転要素（ここでは互いに連結されているキャリアＣｒ１及びＣｒ２）とケーシング１２との間に設けられ、所定の回転要素（キャリアＣｒ１及びＣｒ２）の一方向の回転のみ規制する一方向回転許容状態と、その双方向の回転を規制する回転阻止状態と、その双方向の回転を許容する双方向回転許容状態と、に切り替え可能な機械式係合機構である。係合機構Ｆ１としては、例えば、公知のツーウェイクラッチを採用可能である。公知のツーウェイクラッチとしては、その電磁アクチュエータ或いは油圧供給の制御により、一方向回転許容状態、回転阻止状態、及び、双方向回転許容状態に切り替えることが可能であり、一方向回転許容状態は更に、正方向の回転許容状態と逆方向の回転許容状態とに切り替え可能であるが、本実施形態では一方向回転許容状態は片側の回転方向の許容状態のみ利用する。

次に、各構成間の連結関係について図１を参照して説明する。

遊星歯車機構Ｐ３のサンギヤＳ３は、入力軸１０に連結されている。リングギヤＲ３は遊星歯車機構Ｐ２のサンギヤＳ２に連結されている。キャリアＣｒ３は遊星歯車機構Ｐ１のリングギヤＲ１及び遊星歯車機構Ｐ４のキャリアＣｒ４に連結されている。遊星歯車機構Ｐ２のキャリアＣｒ２は遊星歯車機構Ｐ１のキャリアＣｒ１に連結されている。リングギヤＲ２は出力部材１１に連結されている。したがって、遊星歯車機構Ｐ２は出力軸１３に駆動伝達を行う遊星歯車機構である。

クラッチＣ１は入力軸１０と遊星歯車機構Ｐ１のキャリアＣｒ１及びこれに連結されるキャリアＣｒ２とを連結及び連結解除する（断続する）。クラッチＣ２は、遊星歯車機構Ｐ３のリングギヤＲ３と遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＳ４とを連結及び連結解除する。クラッチＣ３は入力軸１０と遊星歯車機構Ｐ４のリングギヤＲ４とを連結及び連結解除する。

ブレーキＢ１はケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ１のサンギヤＳ１とを連結及び連結解除する。ブレーキＢ２はケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＳ４とを連結及び連結解除する。ブレーキＢ３はケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ４のリングギヤＲ４とを連結及び連結解除する。

ブレーキＦ１はケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ２のキャリアＣｒ２（及びこれに連結されるキャリアＣｒ１）とを連結及び連結解除する。連結解除の場合、ブレーキＦ１は双方向回転許容状態にある。連結の場合、ブレーキＦ１は一方向回転許容状態又は回転阻止状態にある。

次に、図２（Ａ）は自動変速機１が備える係合機構の係合組合せを示す係合表（締結表）、図２（Ｂ）は自動変速機１が備える遊星歯車機構のギヤレシオ、図３は自動変速機１の速度線図である。

図２（Ａ）１の係合表の例において、「○」は係合状態（構成間を連結する状態）であることを示し、無印は解除状態であることを示す。ブレーキＦ１については、「○」は回転阻止状態であることを示し、「△」は一方向回転許容状態であることを示し、無印は双方向回転許容状態であることを示す。回転阻止状態及び一方向回転許容状態は係合状態と呼ぶことにする。「ギヤレシオ」は入力軸１０−出力部材１１間のギヤレシオを示す。

自動変速機１では、各変速段において係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３及びＦ１のうちの３つを係合状態とすることで、前進１０段、後進１段（ＲＶＳ）の変速段を実現している。

図３の速度線図は、入力軸１０への入力に対する各要素の、各変速段における回転速度比を示している。縦軸は速度比を示し、「１」が入力軸１０と同回転数であることを示し、「０」は停止状態であることを示す。横軸は遊星歯車機構Ｐ１〜Ｐ４の回転要素間のギヤレシオに基づいている。λはキャリアＣｒとサンギヤＳとのギヤレシオを示している。なお、図３において、出力軸１３に対応する要素は図示を省略している。

＜制御装置＞
図４は自動変速機１の制御装置１００のブロック図である。制御装置１００は自動変速機１だけでなく、内燃機関ＥＧやトルクコンバータＴＣの各制御も行うことが可能であるが、本実施形態の場合、内燃機関ＥＧは制御装置１００とは別に設けたエンジンＥＣＵ２００により制御される構成を想定している。制御装置１００はエンジンＥＣＵ２００から内燃機関ＥＧや車両の各種情報を受信することができる。また、制御装置１００は、自動変速機１の情報（例えば後述するアイドリングストップの許可設定の情報）をエンジンＥＣＵ２００に送信することもできる。

制御装置１００は、ＣＰＵ等の処理部１０１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部１０２と、外部デバイスやエンジンＥＣＵと処理部１０１とをインターフェースするＩＦ部１０３と、を備える。ＩＦ部１０３は例えば通信インタフェースや入出力インタフェース等から構成される。

処理部１０１は記憶部１０２に記憶されたプログラムを実行し、各種のセンサ１１０の検出結果に基づいて、各種のアクチュエータ１２０を制御する。

各種のセンサ１１０には、自動変速機１に設けられる各種のセンサが含まれるが、後述する制御例との関係では、例えば、入力回転数センサ１１１、出力回転数センサ１１２、ＳＰ（シフトポジション）センサ１１３、油圧センサ１１４、車速センサ１１５が含まれる。入力回転数センサ１１１は入力軸１０の回転数（回転速度）を検知するセンサである。出力回転数センサ１１２は出力軸１３の回転数（回転速度）を検知するセンサである。ＳＰセンサ１１３は運転者が選択した変速段を検知するセンサである。油圧センサ１１３には、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３の各作動油の油圧を検知するセンサが含まれる。車速センサ１１５は、自動変速機１が搭載される車両の走行速度を検知する。本実施形態では、車速センサ１１５を制御装置１００に接続する構成としているが、これを接続せず、車両の走行速度に関する情報はエンジンＥＣＵ２００から受信するようにしてもよい。なお、本実施形態ではアイドリングストップを実行可能な車両への適用を想定している。

各種のアクチュエータ１２０には、自動変速機１に設けられる各種のアクチュエータが含まれるが、後述する制御例との関係では、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３及びＦ１の動作状態を切り替える電磁ソレノイド等の電磁アクチュエータが含まれる。

図４（Ｂ）は油圧センサ１１４の配設例を示す。油圧センサ１１４は、例えば、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３毎に設けることができる。これにより各係合機構の作動油の油圧を検知することができる。各係合機構に対応する油圧センサ１１４を区別する場合の表記の仕方として、以下の説明では、例えば、係合機構Ｃ１の油圧センサ１１４を示す場合、Ｃ１油圧センサ１１４と示し、また、係合機構Ｂ１の油圧センサ１１４を示す場合、Ｂ１油圧センサ１１４等と示す場合がある。なお、油圧センサ１１４は必ずしも各係合機構に設ける必要があるわけではない。

各係合機構には、作動油を供給する電磁弁ＬＳが割り当てられており、作動油の供給ラインＬを電磁弁ＬＳで開放又は遮断することで、係合機構の係合、解放を切り替えることができる。油圧センサ１１４は電磁弁ＬＳから係合機構に供給される作動油が供給されるように設けられ、油圧センサ１１４の検知結果は係合機構に供給される作動油の油圧を示すことになる。

供給ラインＬには内燃機関ＥＧにより駆動されるオイルポンプ１１６により作動油が圧送される。したがって、内燃機関ＥＧがアイドリングストップ中の場合、作動油が供給困難な構成となっている。

＜後進段への切替制御＞
本実施形態の場合、前進段（例えば１速段）や非走行段（ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）やパーキングレンジ（Ｐレンジ））から後進段に切り替える際、図２（Ａ）に示したように、ブレーキＦ１は回転阻止状態に切り替えられる。この時、異音の発生や振動低減のため、ブレーキＦ１のケーシング１２側と、キャリアＣｒ２側との差回転数が０であることが好ましい。換言するとキャリアＣｒ２の回転数が０であることが好ましい。

そこで、キャリアＣｒ２の回転数が０となる係合機構の組み合わせを経由させる。この時、キャリアＣｒ２の回転数を直接計測するセンサはないことから、キャリアＣｒ２と入力軸１０とを連結状態とし、入力回転数センサ１１１の検知結果等からキャリアＣｒ２の回転数が０であることを確認する。その後、ブレーキＦ１を回転阻止状態に切り替える。

図５は、変速段を前進１速段から後進段に切り替える際の係合機構の係合組合せを示す。変速段が前進１速段にある場合、図２（Ａ）に示したようにブレーキＢ１、Ｂ２が係合状態にあり、ブレーキＦ１は一方向回転許容状態にある。まず、図５の段階１に示すように、ブレーキＢ１、Ｂ２を係合解除状態に制御し、ニュートラル状態とする。ブレーキＢ１、Ｂ２の係合解除が完了すると、次の段階２に移行する。

段階２では、クラッチＣ１、Ｃ３及びブレーキＢ３を係合する。リングギヤＲ２及び出力軸１３は回転自在であり、駆動輪はニュートラル（足軸が自由回転可能）になる。よって車両が不測の挙動を示す事態を回避できる。

図３の速度線図から明らかなように、クラッチＣ３及びブレーキＢ３を係合することで、入力軸１０はケーシング１２に固定された状態となる。クラッチＣ１を係合することでキャリアＣｒ２が入力軸１０に連結された状態となる。

所定の条件が成立すると、次の段階３に移行する。所定の条件は、キャリアＣｒ２の回転数が０であることが確認される条件である。基本的には、クラッチＣ１の係合完了と、入力回転数センサ１１１の検知結果＜所定値（例えば０とみなせる値）である。クラッチＣ１の係合完了は、例えば、Ｃ１油圧センサ１１４の検知結果が所定油圧を示す場合や、クラッチＣ１用の電磁弁ＬＳに対する制御量が規定値に達した場合等に係合が完了したと判定することができる。他の係合機構の係合完了についても、同様の判定手法を採用することができる。

段階３では、ブレーキＦ１を一方向回転許容状態から回転阻止状態に切り替える。ブレーキＦ１のケーシング１２側と、キャリアＣｒ２側との差回転が０であるため、異音や振動が発生することを回避できる。ブレーキＦ１の切り替えが完了すると、段階４に進む。段階４では、クラッチＣ１、ブレーキＢ３を解除し、ブレーキＢ２を係合する。以上により、後進段の組み合わせが成立する（図２（Ａ））。

段階２及び３の処理をＲＶＳ準備処理と呼び、段階４の処理をＲＶＳインギヤ処理と呼ぶ場合がある。制御上、段階１が完了した段階（ニュートラル状態）で変速段の制御状態としてＲＶＳ準備モードを設定し、ＲＶＳ準備モードが設定されるとＲＶＳ準備処理を行う。また、段階３が完了した段階で変速段の制御状態としてＲＶＳインギヤモードを設定し、ＲＶＳインギヤモードが設定されるとＲＶＳインギヤ処理を行う。このようなモード設定は例えば記憶部１０２にモード情報の記憶領域を設けて管理する。

図５の制御内容について、処理部１０１が実行する処理例を図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を参照して説明する。

図６（Ａ）を参照して、Ｓ１では、ブレーキＦ１を一方向回転許容状態から回転阻止状態へ切り替える条件が成立したか否かを判定する。例えば、ＳＰセンサ１１３により運転者が後進段を選択したことが検知した場合、この条件が成立したと判定する。該当する場合はＳ２へ進み、該当しない場合はＳ４へ進む。

Ｓ２では、図５の段階１で説明したように、係合状態の係合機構（例えばブレーキＢ３、Ｂ４）を解除する。Ｓ３では制御モードとして、ＲＶＳ準備モードを設定する。その後、Ｓ５へ進む。

Ｓ４ではＲＶＳ準備モードを設定中か否かを判定する。該当する場合Ｓ５へ進み、該当しない場合はＳ６へ進む。Ｓ５ではＲＶＳ準備処理を行う。詳細は後述する。Ｓ６では他の処理を行って一単位の処理を終了する。

図６（Ｂ）はＳ５のＲＶＳ準備処理を示すフローチャートである。Ｓ１１では自動制御装置１の駆動源のトルク制限を実行する。例えば、係合機構等の必要油圧が確保される範囲で内燃機関ＥＧの出力を減少させる。

Ｓ１２ではブレーキＦ１の、回転阻止状態への移行が完了したか否かを判定する。該当する場合はＳ１６へ進み、該当しない場合はＳ１３へ進む。

Ｓ１３では図５の段階２説明したように、クラッチＣ１、Ｃ３及びブレーキＢ３を係合する制御を開始する。クラッチＣ１、Ｃ３及びブレーキＢ３の係合は、これらの電磁弁ＬＳに対する制御量を段階的に増加させることにより行うことができ、Ｓ１３の工程が複数回繰り返されることにより、係合が完了することになる。

Ｓ１４では、図５の段階２で説明したように、クラッチＣ１の係合が完了し、かつ、入力軸１０の回転数＝０か否かを判定する。これらの条件を全て満たす場合はＳ１５へ進み、満たさない場合は一単位の処理を終了する。

Ｓ１５では、図５の段階４で説明したように、ブレーキＦ１の状態を回転阻止状態に切り替える。ブレーキＦ１のケーシング１２側と、キャリアＣｒ２側との差回転数が０の状態で切り替えられるため、異音や振動の発生を防止し、また、ブレーキＦ１の破損を回避できる。

Ｓ１６では、ＲＶＳ準備モードの設定を解除する。Ｓ１７ではＲＶＳインギヤモードを設定する。この設定により、別ルーチン（例えば図６（Ａ）のＳ６）で、図５の段階４で説明したように、クラッチＣ１及びブレーキＢ３を解除し、ブレーキＢ２を係合する処理が行われる。以上により、準備処理が終了する。

＜アイドリングストップに関する制御＞
既に述べたとおり、本実施形態ではアイドリングストップ中にオイルポンプ１１６の駆動が停止され、自動変速機１が備える係合機構の状態を切り替えることができない。アイドリングストップ中に乗員が変速段を後進段に切り替えた場合、内燃機関ＥＧの再始動後に後進段に切り替える制御を行うことになる。図７（Ａ）はその一例を示すタイミングチャートである。

図７（Ａ）の例では、自動変速機１の制御状態として、１速段の係合組合せの選択中にアイドリングストップが実施され、その途中で乗員により後進段が選択された場合を例示している。アイドリングストップから復帰し、内燃機関ＥＧの再始動後にＲＶＳ準備処理、ＲＶＳインギヤ処理が順次実行される。しかし、オイルポンプ１１６の再始動による油圧の立ち上がり時間を考慮して、遅延時間ＤＴの経過後に、これらの処理を実行している。この結果、内燃機関ＲＧの再始動後、後進段の係合組合せが成立するまでに時間がかかっている。

そこで、本実施形態では、ブレーキＦ１の状態を回転阻止状態に切り替えてから、アイドリングストップを実施する。図７（Ｂ）はその一例を示すタイミングチャートである。

図７（Ｂ）の例では、１速段の係合組合せの選択中にアイドリングストップの実施可能要件が成立したが、直ぐにアイドリングストップを実施せずに、前進準備処理を実行する。この前進準備処理ではブレーキＦ１の状態を回転阻止状態に切り替える処理を行う。切り替え後にアイドリングストップを実施する。アイドリングストップ中に乗員により後進段が選択され、アイドリングストップから復帰し、内燃機関ＥＧの再始動後に後進段の係合組合せを成立させる制御を行うが、ブレーキＦ１の状態は回転阻止状態に既に切り替わっているので、ＲＶＳ準備処理を実行せずに、ＲＶＳインギヤ処理を実行できる。この結果、内燃機関ＲＧの再始動後、後進段の係合組合せが成立するまでの時間を短縮できる。

図７（Ｃ）は前進準備処理における係合機構の係合組合せを示す。前進準備処理は、ここでは１速段の係合組合せが成立していることを前提として実行され、段階１に示すように１速段の選択時に係合されるブレーキＢ１、Ｂ２に加えてブレーキＢ３が係合される。ブレーキＢ１〜Ｂ３を係合した場合の状態について、図３を参照して説明するとブレーキＢ２、Ｂ３の係合により、遊星歯車機構Ｐ４のキャリアＣｒ４が停止し、したがって、遊星歯車機構Ｐ１のリングギヤＲ１も停止する。ブレーキＢ１の係合により遊星歯車機構Ｐ１のサンギヤＳ１が停止するので、キャリアＣｒ１も停止する。したがって、キャリアＣｒ１に連結されているキャリアＣｒ２も回転数が０となる。

図７（Ｃ）に戻り、ブレーキＢ１〜Ｂ３の係合が完了すると次の段階２に移行する。段階２ではブレーキＦ１を一方向回転許容状態から回転阻止状態に切り替える。ブレーキＦ１のケーシング１２側と、キャリアＣｒ２側との差回転が０であるため、異音や振動が発生することを回避できる。

このような前進準備処理を行ってからアイドリングストップを実施することで、ブレーキＦ１の状態を事前に回転阻止状態に切り替えておくことができる。したがって、アイドリングストップ中に後進段が選択された場合に、よりスムーズな発進を実現することができる。

なお、前進準備処理によりブレーキＦ１を切り替えた後、乗員により前進操作（例えばアクセルＯＮ）が行われたり、アイドリングストップ中に後進段が選択されずに、内燃機関ＥＧの再始動後、前進が要求される場合がある。この場合、油圧の立ち上がり後、ブレーキＦ１を一方向回転許容状態に戻し、また、ブレーキＢ３を解放するだけであるので、発進に大きくもたつくことはない。つまり、前進準備処理においては１速段の係合組合せに必要な係合（ブレーキＢ１、Ｂ２の係合）は行われている或いは維持されていることから、よりスムーズに発進することができる。

＜処理例＞
図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）の制御内容について、処理部１０１が実行する処理例を図８（Ａ）及び図８（Ｂ）を参照して説明する。

図８（Ａ）を参照して、Ｓ２１では現在の変速段が１速段か否かを判定する。該当する場合はＳ２２へ進み、該当しない場合は一単位の処理を終了する。本実施形態では、現在の変速段が１速段であることを条件としてアイドリングストップを実施することを前提としている。

Ｓ２２では内燃機関ＥＧのアイドリングストップの実施可能条件が成立したか否かを判定する。ここでの実施可能条件は、アイドリングストップを実施する条件のうち、自動変速機１以外の条件（例えば内燃機関ＥＧの運転状態、車両の走行状態等）である。実施可能条件の成立の判定は、例えば、エンジンＥＣＵ２００から実施可能条件が成立したことを知らせる通知を受信した場合に、成立したと判定することができる。

Ｓ２３では、車速センサ１１５の検知結果を取得し、現在の車速が規定値１以下であるか否かを判定する。規定値１は、ブレーキＦ１を切り替えた場合にブレーキＦ１が破損するおそれがあるか否かを基準として設定することができ、例えば、５ｋｍ／ｈとすることができる。現在の車速が規定値１以下である場合はＳ２４へ進み、前進準備・ＩＳ設定処理を行う。ここでは上述した前進準備処理の実行と、アイドリングストップを許可するか否かを設定する処理を行う。現在の車速が規定値１未満である場合はＳ２５へ進み、通常１速処理を行う。ここでは、一速段の係合組合せを維持するか、又は、前進準備処理によりブレーキＢ３が係合状態に切り替えられた場合、解除状態にして一速段の係合組合せに戻す処理を行う。

図８（Ｂ）はＳ２４の前進準備・ＩＳ設定処理のフローチャートである。Ｓ３１では図７（Ｃ）の段階１で説明したように、ブレーキＢ３を係合する制御を行う。Ｓ３２ではブレーキＢ３の係合が完了したか否かを判定する。完了した場合はＳ３３へ進み、完了していない場合は一単位の処理を終了する。

Ｓ３３ではブレーキＦ１の、一方向回転許容状態から回転阻止状態への切り替えが完了したか否かを判定する。切り替えの完了により、前進準備処理が完了し、Ｓ３５へ進む。切り替えが完了していない場合はＳ３４へ進む。Ｓ３４では図７（Ｃ）の段階２で説明したように、ブレーキＦ１の状態を一方向回転許容状態から回転阻止状態に切り替える。

Ｓ３５では車速センサ１１５の検知結果を取得し、現在の車速が規定値２以下であるか否かを判定する。規定値２は、自動変速機１におけるアイドリングストップの条件として規定することができ、規定値１よりも低速の値（例えば、０ｋｍ／ｈ）とすることができる。現在の車速が規定値２以下である場合はＳ３６へ進み、現在の車速が規定値２を超える場合は一単位の処理を終了する。

Ｓ３６では内燃機関ＥＧのアイドリングストップの許可を設定する。ここでは、例えば、エンジンＥＣＵ２００へアイドリングストップを許可する旨を通知する。これにより、エンジンＥＣＵ２００はアイドリングストップを行うことになる。なお、Ｓ３６で許可が設定されない限り、アイドリングストップを制御装置１００は許可しない。許可しない旨は、エンジンＥＣＵ２００に通知する構成としてもよいし、許可の通知が無い限り、エンジンＥＣＵ２００側で許可されていないと判断する構成でもよい。

以上により一単位の処理が終了する。なお、本実施形態では、アイドリングストップの実施の条件として、常に、前進準備処理の完了を要件としているが、停車後に後進段が選択される可能性がない或いは低いと推測される場合等、所定の場合には、前進準備処理を行わずにアイドリングストップを実施するように構成することも可能である。

＜アイドリングストップ開始までの時間＞
本実施形態では、アイドリングストップを実施する前に前進準備処理を行うため、前進準備処理のための時間を確保する必要がある。この時間が長引くと、アイドリングストップの開始について乗員にもたつき感を与えることになる。しかし、一般に、アイドリングストップを実施可能な車両においては、車両の停車後、アイドリングストップの開始までに、一定の遅延時間が設けられる。これは、車両の停車直後に乗員がシフト操作を行う場合を想定して油圧を確保しておくためのである。したがって、この遅延時間内に前進準備処理を行うことにより、乗員にもたつき感を与えることなくアイドリングストップを実施できる。図９（Ａ）及び（Ｂ）はその説明図である。

図９（Ａ）は、前進準備処理を行わない場合の、アイドリングストップ制御における遅延時間の説明図である。車速の減少等によりアイドリングストップ（ＩＳ）の実施可能条件が成立し、車速＝０において自動変速機側がアイドリングストップの許否設定を許可に設定している。この後、遅延時間ＤＴ１後にアイドリングストップが実施され、エンジン回転数が低下する。遅延時間ＤＴ１中は油圧が確保され、乗員がシフト操作を行った場合、対応する制御が可能となる。

図９（Ｂ）は、前進準備処理を行う場合を示している。車速の減少等によりアイドリングストップ（ＩＳ）の実施可能条件が成立し、前進準備処理が開始されてブレーキＢ３の係合、ブレーキＦ１の切り替えが行われる。車速＝０になっただけでは、自動変速機側がアイドリングストップの許否設定を許可に設定せず、ブレーキＦ１の切り替えが完了したことを条件として許可を設定する。その後、遅延時間ＤＴ２後にアイドリングストップが実施されるが、遅延時間ＤＴ２＋前進準備処理時間≦遅延時間ＤＴ１となるように遅延時間ＤＴ２を定めることで、車速＝０からアイドリングストップ開始までの時間は、図９（Ａ）の場合と同等になる。

Ｐ１〜Ｐ４ 遊星歯車機構
Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｆ１ 係合機構
１ 自動変速機
１０ 入力軸
１２ ケーシング
１００ 制御装置

Claims (5)

1. 自動変速機の制御装置であって、
   前記自動変速機は、
   トルクコンバータを介して内燃機関の駆動力が入力される入力軸と、
   サンギヤ、キャリア、リングギヤを回転要素として備える複数の遊星歯車機構と、
   前記回転要素と前記回転要素との間、前記入力軸と前記回転要素との間、又は、前記回転要素とケーシングとの間、のいずれかを連結可能な複数の係合機構と、を備え、
   前記複数の係合機構は、
   複数の油圧式摩擦係合機構と、
   前記回転要素のうちの所定の回転要素と前記ケーシングとの間に設けられた機械式係合機構と、を備え、
   前記機械式係合機構は、
   前記所定の回転要素の一方向の回転のみ規制する一方向回転許容状態と、前記所定の回転要素の双方向の回転を規制する回転阻止状態と、に切り替え可能であり、
   前記制御装置は、
   変速段を後進段とする場合に、前記機械式係合機構を前記回転阻止状態に切り替える第一の準備処理を実行する第一の準備処理手段と、
   前記内燃機関のアイドリングストップの実施可能条件が成立したか否かを判定する判定手段と、
   変速段が前進段である場合であって、前記判定手段が前記実施可能条件が成立したと判定した場合に、前記機械式係合機構を前記回転阻止状態に切り替える第二の準備処理を実行する第二の準備処理手段と、
   前記第二の準備処理の完了を条件として前記内燃機関のアイドリングストップの許可を設定する設定手段と、を備える、
   ことを特徴とする制御装置。
2. 請求項１に記載の制御装置であって、
   前記第一の準備処理においては、前記複数の油圧式摩擦係合機構の係合組合せのうち、前記自動変速機の出力軸が回転自在な係合組合せが選択される、
   ことを特徴とする制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の制御装置であって、
   前記第二の準備処理手段は、変速段が１速段である場合であって、前記判定手段が前記実施可能条件が成立したと判定した場合に、前記第二の準備処理を実行し、
   前記第二の準備処理では、前記複数の油圧式摩擦係合機構のうち、１速段において係合状態とされる前記油圧式摩擦係合機構を少なくとも係合状態とする、
   ことを特徴とする制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御装置であって、
   変速段を後進段とする場合には、前記第一の準備処理の完了を条件として、前記複数の油圧式摩擦係合機構の係合組合せのうち、後進段に対応した係合組合せが選択される、
   ことを特徴とする制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御装置であって、
   前記自動変速機は、前記内燃機関の駆動力により圧送される作動油により動作する、
   ことを特徴とする制御装置。

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