JP6119684B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の制御装置、詳しくは、アイドルストップ制御が行われる車両に搭載される自動変速機の制御装置、さらには、クリアランス調整用ピストンと押圧用ピストンとを備える摩擦要素を有する自動変速機の制御装置に関する。

従来、自動車等の車両に搭載される自動変速機では、前進１速等の発進段は、１つの摩擦要素の締結と１つのワンウェイクラッチの係合とにより達成されていた。しかし、ワンウェイクラッチは、重い上、発進段以外の変速段では引き摺り抵抗となるため、特許文献１に開示されるように、ワンウェイクラッチを廃止し、発進段を２つの摩擦要素の締結により達成することが知られている。特許文献１には、発進段で締結される２つの摩擦要素のうちの一方の摩擦要素として、制御性向上のため、クリアランス調整用ピストン（Ｂピストン）と押圧用ピストン（Ａピストン）とを備える複動式摩擦要素を用いることが開示されている。

上記複動式摩擦要素では、Ｂピストンが変速機ケースにストローク可能に設けられ、ＡピストンがＢピストンに相対移動可能に設けられている。Ｂピストンの油圧室（Ｂ室）に油圧を供給してＢピストンをストロークさせるとＡピストンが摩擦板に接して摩擦板のクリアランスがゼロとなる（このときのＢ室の油圧を第１油圧とする）。この状態からＡピストンの油圧室（Ａ室）に油圧を供給するとＡピストンが摩擦板を押圧して当該複動式摩擦要素が締結状態となる（このときのＡ室の油圧を第２油圧とする）。この状態からＡ室の油圧（すなわち第２油圧）を排出するとＡピストンが摩擦板の押圧を止めて当該複動式摩擦要素が解放状態となる。このように、Ａピストンを摩擦板のクリアランスがゼロの位置（ゼロクリアランス位置）に待機させておくことにより、当該複動式摩擦要素を応答性よく締結することができ、締結ショックを抑制することができる。

特開２０１３−２２４７１６号公報

しかし、所定の停止条件成立時にエンジンを自動停止させ、エンジン自動停止状態で所定の再始動条件成立時にエンジンを再始動させるアイドルストップ制御が行われる車両（アイドルストップ車両）において、上記複動式摩擦要素が発進段で締結される場合、次のような問題が生じる。

アイドルストップ制御によるエンジン自動停止中は、エンジン再始動時に車両が迅速に発進できるように、予め発進段で締結される摩擦要素の油圧室に電動オイルポンプで油圧を供給しておくことが好ましい。例えば、Ｄレンジの発進段（前進１速）で締結される２つの摩擦要素が、単一ピストン・単一油圧室を有する摩擦要素と、上記のような複動式の摩擦要素とである場合、Ｄレンジでのエンジン自動停止中は、前者の摩擦要素の油圧室に当該摩擦要素を締結状態とする油圧を供給し、後者の複動式摩擦要素のＢ室に上記第１油圧を供給し、Ａ室の油圧を排出しておくことが考えられる。こうしておけば、前者の摩擦要素が締結状態となり、後者の複動式摩擦要素のＡピストンがゼロクリアランス位置で待機状態となるので、あとはＡ室に上記第２油圧を供給するだけで、複動式摩擦要素が応答性よく締結され、ひいては発進段が応答性よく達成されて、エンジン再始動時に車両が迅速に発進できる。

ところが、摩擦要素は変速機ケース内に収容され、作動油を溜めるオイルパンより高い位置にあるので、エンジン自動停止時にＡ室から油圧を排出したときに、Ａ室に負圧が発生してＡピストンがゼロクリアランス位置よりも反摩擦板側にずれ、そのため、エンジン再始動時にＡ室に第２油圧を供給したときに、複動式摩擦要素の締結応答性の低下及び締結ショックの発生が懸念されるのである。

本発明は、アイドルストップ車両に搭載される自動変速機における上記問題に対処するもので、エンジン自動停止中に押圧用ピストンのゼロクリアランス位置がリセットされるのを抑制し、エンジン再始動時に摩擦要素が確実に応答性よく締結され、締結ショックが抑制される自動変速機の制御装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するためのものとして、本発明は、所定の停止条件成立時にエンジンを自動停止させ、エンジン自動停止状態で所定の再始動条件成立時にエンジンを再始動させるアイドルストップ手段を有する車両に搭載される自動変速機の制御装置であって、上記自動変速機の発進段で締結される摩擦要素と、上記摩擦要素を締結するための油圧の制御を行う油圧制御手段とを有し、上記摩擦要素は、摩擦板と、摩擦板を押圧する押圧用ピストンと、押圧用ピストンを相対移動可能に支持するクリアランス調整用ピストンとを備え、上記クリアランス調整用ピストンに第１油圧が供給されたときに上記クリアランス調整用ピストンがストロークすることにより上記押圧用ピストンが摩擦板に接して摩擦板のクリアランスがゼロとなり、この状態から上記押圧用ピストンに第２油圧が供給されたときに上記押圧用ピストンが上記摩擦板を押圧することにより締結状態となるように構成され、上記油圧制御手段は、上記アイドルストップ手段によるエンジン自動停止中は、上記クリアランス調整用ピストンに上記第１油圧を供給し、上記押圧用ピストンに上記第２油圧よりも低いが押圧用ピストンの油圧室に負圧を生じさせない第３油圧を供給することを特徴とする。

本発明によれば、自動変速機の発進段で締結される摩擦要素のクリアランス調整用ピストンに第１油圧を供給し、押圧用ピストンに第２油圧を供給すれば、上記摩擦要素が締結状態となる自動変速機において、エンジン自動停止中は、上記クリアランス調整用ピストンに第１油圧を供給し、上記押圧用ピストンに第２油圧よりも低い第３油圧を供給するので、エンジン再始動時に上記押圧用ピストンに第２油圧を供給するだけで、上記摩擦要素が応答性よく締結され、締結ショックが抑制される。

しかも、その場合に、上記押圧用ピストンから油圧を排出するのではなく、上記押圧用ピストンに比較的低圧であるが押圧用ピストンの油圧室に負圧を生じさせない第３油圧を供給するので、上記押圧用ピストンに負圧が発生することが防止され、押圧用ピストンのゼロクリアランス位置が保持される。そのため、エンジン自動停止中に押圧用ピストンが動いてゼロクリアランス位置がリセットされる問題が抑制されて、エンジン再始動時に上記摩擦要素が確実に応答性よく締結され、締結ショックが抑制される。

本発明においては、上記油圧制御手段は、上記アイドルストップ手段によるエンジン再始動時は、上記押圧用ピストンに供給していた第３油圧を排出することが好ましい。

この構成によれば、エンジン再始動時にエンジンの出力トルクが動力伝達経路に入力されることによるショックの発生が低減される。すなわち、上述したように、本発明では、エンジン自動停止中に押圧用ピストンのゼロクリアランス位置がリセットされないように、エンジン自動停止中も押圧用ピストンに第３油圧という比較的低圧の油圧を供給する。この第３油圧は、上記摩擦要素の締結時に供給される第２油圧よりも低い油圧ではあるが、押圧用ピストンから油圧を排出する場合に比べると上記摩擦要素を締結気味とするものである。そのため、エンジン再始動時に押圧用ピストンに第３油圧が供給されていると、エンジンの出力トルクが動力伝達経路に入力されてショックが発生する可能性がある。そこで、この構成は、エンジン再始動時には、それまで供給していた第３油圧を排出して上記摩擦要素を確実に解放状態とし、言い換えると、動力伝達経路を確実に遮断状態とし、、これにより、上記ショックの発生を低減するものである。

本発明においては、上記油圧制御手段は、エンジン回転数が所定回転数に達するまで上記第３油圧の排出を維持することが好ましい。

この構成によれば、エンジン再始動からエンジン回転数が所定回転数に達するまでの期間中は、確実に上記ショックの発生が回避される。

本発明においては、上記摩擦要素は、変速機ケースに設けられたブレーキ要素であることが好ましい。

この構成によれば、上記摩擦要素は、制御性に優れる複動式摩擦要素であり、かつ、遠心油圧の影響を受けないブレーキ要素であるから、上記摩擦要素の締結応答性がより一層向上する。

本発明においては、上記ブレーキ要素は、前進１速及び後退速で締結されるローリバースブレーキであることが好ましい。

この構成によれば、ローリバースブレーキの締結応答性が向上するので、前進１速等の発進段でのワンウェイクラッチの廃止が可能となると共に、エンジン再始動後にＤレンジで発進するときの前進１速及びＲレンジで発進するときの後退速が確実に応答性よく達成されて、車両が迅速に発進できる。

本発明においては、上記アイドルストップ手段によるエンジン自動停止中に上記自動変速機の摩擦要素に供給される油圧を生成する電動オイルポンプが備えられ、上記電動オイルポンプは、アイドルストップの際、上記エンジンが自動停止される前から駆動されることが好ましい。

この構成によれば、エンジン自動停止中の電動オイルポンプによる上記摩擦要素への油圧の供給がエンジン自動停止の開始時点から確実に行われる。

本発明は、エンジン再始動時に摩擦要素が確実に応答性よく締結され、締結ショックが抑制される自動変速機の制御装置を提供するので、アイドルストップ車両に搭載される自動変速機に好ましく適用可能である。

本発明の実施形態に係る自動変速機の骨子図である。 上記自動変速機の締結表である。 上記自動変速機に備えられたローリバースブレーキの断面図であり、Ａ室及びＢ室の双方に油圧を供給した状態を示すものである。 同じく、Ｂ室のみに油圧を供給した状態を示すものである。 同じく、Ａ室及びＢ室の双方から油圧を排出した状態を示すものである。 上記自動変速機に備えられた油圧回路の要部を示す図である。 上記自動変速機を備えた車両の制御システム図である。 上記自動変速機のレンジがＤレンジに保持される場合の制御動作の一例を示すタイムチャートである。 上記制御動作のフローチャートである。 上記自動変速機のレンジがＤレンジからＮレンジに切り換えられる場合の制御動作の一例を示すタイムチャートである。

（１）構成
図１は、本実施形態に係る自動変速機１の骨子図である。この自動変速機１は、所定の停止条件成立時にエンジン（図示せず）を自動停止させ、エンジン自動停止状態で所定の再始動条件成立時にエンジンを再始動させるアイドルストップ制御が行われる車両（アイドルストップ車両）に搭載されている。

上記停止条件としては、例えば、基本的条件として、車速が略ゼロの状態でブレーキペダルが踏み込まれていること等が挙げられ、さらに付加的条件として、バッテリの残容量が所定量以上あることや、エアコンの設定温度と車室内の温度との差が所定値以下であること等が挙げられる。上記再始動条件としては、例えば、Ｄレンジ（前進走行レンジ）においては、ブレーキペダルの踏み込みがなくなったこと等が挙げられ、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）やＰレンジ（パーキングレンジ）等の非走行レンジにおいては、Ｎ→Ｄセレクト操作やＰ→Ｄセレクト操作が行われたこと等が挙げられる。

自動変速機１は、エンジンの出力トルクが図外のトルクコンバータを介して入力される入力軸２を有する。入力軸２上に、エンジン側（図の右側）から、第１、第２、第３プラネタリギヤセット（以下「プラネタリギヤセット」を単に「ギヤセット」という）１０，２０，３０が配置されている。これらのギヤセット１０，２０，３０で形成される動力伝達経路を切り換えるための摩擦要素として、ロークラッチ４０、ハイクラッチ５０、ローリバースブレーキ（ＬＲブレーキ）（本発明の「摩擦要素」に相当する）６０、２速・６速ブレーキ（２６ブレーキ）７０、及び後退速・３速・５速ブレーキ（Ｒ３５ブレーキ）８０が備えられている。これらの摩擦要素４０，５０，６０，７０，８０は油圧式である。ロークラッチ４０及びハイクラッチ５０は、上記入力軸２からの動力をギヤセット１０，２０，３０へ選択的に伝達する。ＬＲブレーキ６０、２６ブレーキ７０、及びＲ３５ブレーキ８０は、ギヤセット１０，２０，３０の所定の回転要素を変速機ケース３に固定する。

ギヤセット１０，２０，３０は、いずれも、サンギヤ１１，２１，３１と、サンギヤ１１，２１，３１と噛み合うピニオン１２，２２，３２と、ピニオン１２，２２，３２を支持するキャリヤ１３，２３，３３と、ピニオン１２，２２，３２と噛み合うリングギヤ１４，２４，３４とで構成される。

第１ギヤセット１０のサンギヤ１１と第２ギヤセット２０のサンギヤ２１とが結合されてロークラッチ４０の出力部材４１に連結されている。第２ギヤセット２０のキャリヤ２３がハイクラッチ５０の出力部材５１に連結されている。第３ギヤセット３０のサンギヤ３１が入力軸２に連結されている。第１ギヤセット１０のキャリヤ１３に出力ギヤ４が連結されている。出力ギヤ４は、自動変速機１の出力トルクを図外の駆動輪側へ出力する。

第１ギヤセット１０のリングギヤ１４と第２ギヤセット２０のキャリヤ２３とが結合され、これらと変速機ケース３との間にＬＲブレーキ６０が介設されている。第２ギヤセット２０のリングギヤ２４と第３ギヤセット３０のキャリヤ３３とが結合され、これらと変速機ケース３との間に２６ブレーキ７０が介設されている。第３ギヤセット３０のリングギヤ３４と変速機ケース３との間にＲ３５ブレーキ８０が介設されている。

以上の構成により、この自動変速機１は、５つの摩擦要素４０，５０，６０，７０，８０の締結状態の組み合わせにより、図２に示すように、Ｄレンジでの前進１〜６速と、Ｒレンジ（後退走行レンジ）での後退速とが達成される。図２から明らかなように、本実施形態では、前進１速（前進発進段）でロークラッチ４０とＬＲブレーキ６０とが締結され、後退速（後退発進段）でＬＲブレーキ６０とＲ３５ブレーキ８０とが締結される。すなわち、ＬＲブレーキ６０は、Ｄレンジの発進段及びＲレンジの発進段の双方で締結される。

図３〜図５に示すように、上記ＬＲブレーキ６０は、制御性向上のため、クリアランス調整機能を備えた複動式の摩擦要素である。ＬＲブレーキ６０は、クリアランス調整用ピストン（Ｂピストン）６２と押圧用ピストン（Ａピストン）６３とを有する。Ｂピストン６２は、組付性向上のため、第１ピストン部材６２ａと第２ピストン部材６２ｂとに分割され、組付後に、皿バネ６０ａ、スナップリング６０ｂ、及び環状固定プレート６０ｃにより一体化されている。

Ｂピストン６２は、変速機ケース３に形成されたシリンダ３ａ内に軸方向にストローク可能に嵌合されている。Ｂピストン６２と変速機ケース３との間にＢピストン６２の油圧室（Ｂ室）６４が形成されている。Ｂ室６４には、変速機ケース３に形成されたＢ室ライン１１８（図６参照）を介して油圧（Ｂ室圧）が供給される。

Ａピストン６３は、Ｂピストン６２の内側に軸方向に相対移動可能に嵌合されている。Ａピストン６３とＢピストン６２との間にＡピストン６３の油圧室（Ａ室）６５が形成されている。Ａ室６５には、変速機ケース３に形成されたＡ室ライン１１９（図６参照）及び第２ピストン部材６２ｂに形成された連通孔６２ｃを介して油圧（Ａ室圧）が供給される。

Ｂ室６４に所定の第１油圧（例えば数１００ｋＰａ）を供給し、Ａ室６５に所定の第２油圧（例えば数１００ｋＰａ）を供給すると、図３（図中の着色部分は油圧が供給されていることを示す。図４において同じ）に示すように、Ｂピストン６２が第１油圧によりリターンスプリング６６の付勢力に抗してストッパ６７に当接するまで図の左側にストロークすると共に、Ａピストン６３も図の左側にストロークしかつ第２油圧により押圧力が付与されて、変速機ケース３と被制動部材（すなわち第１ギヤセット１０のリングギヤ１４と第２ギヤセット２０のキャリヤ２３とが結合した部材）とに交互に係合された複数の摩擦板６８を押圧する。これにより、ＬＲブレーキ６０が締結状態となる。

この状態からＡ室６５の油圧（Ａ室圧）を排出すると、図４に示すように、Ａピストン６３が摩擦板６８に接したままＡピストン６３の押圧力が解除される。これにより、ＬＲブレーキ６０が解放状態となる。このとき、摩擦板６８のクリアランスはゼロであり、Ａピストン６３はゼロクリアランス位置で待機する。

さらにこの状態からＢ室６４の油圧（Ｂ室圧）を排出すると、図５に示すように、Ｂピストン６２がリターンスプリング６６の付勢力により図の右側にストロークする。このとき、Ａピストン６３に装着されたシール部材の摩擦力等により、Ａピストン６３はＢピストン６２との位置関係を保持したまま、Ｂピストン６２と共に図の右側にストロークする。

次回、ＬＲブレーキ６０を締結するときは、まずＢ室６４に油圧を供給する。これにより、Ａピストン６３及びＢピストン６２が上記位置関係を保持したまま、図の左側にストロークする（図４参照）。このとき、Ａピストン６３が摩擦板６８に接して摩擦板６８のクリアランスがゼロとなる。すなわち、Ａピストン６３はゼロクリアランス位置で待機状態となる。この状態からＡ室６５に油圧を供給すると、Ａピストン６３が油圧の供給と略同時に摩擦板６８を押圧してＬＲブレーキ６０が応答性よく締結される（図３参照）。

要すれば、ＬＲブレーキ６０の締結時は、Ｂ室６４→Ａ室６５の順に油圧が供給され、解放時は、Ａ室６５→Ｂ室６４の順に油圧が排出される。

図６は、この自動変速機１に備えられた油圧回路１００の要部を示す図である。すなわち、この自動変速機１は、上記摩擦要素４０，５０，６０，７０，８０に油圧を選択的に供給して図２に示す各変速段を達成するための油圧回路１００を備えている。上述したように、本実施形態に係る車両は、アイドルストップ車両であるから、エンジンに駆動されて油圧を生成する機械式オイルポンプ１０２の他に、アイドルストップ制御によるエンジン自動停止中にモータ１０１ａに駆動されて油圧を生成する電動オイルポンプ１０１を備えている。

油圧回路１００には、上記機械式オイルポンプ１０２及び電動オイルポンプ１０１の双方から油圧が導入可能である。油圧回路１００には、導入された油圧を前進１速で締結されるロークラッチ４０（より詳しくはその油圧室（図示せず））及びＬＲブレーキ６０（より詳しくは上記Ｂ室６４及びＡ室６５）に供給するためのバルブとして、ポンプ切換バルブ１０３、マニュアルバルブ１０４、第１リニアソレノイドバルブ（第１ＬＳＶ）１０５、第２リニアソレノイドバルブ（第２ＬＳＶ）１０６、ローリバースシフトバルブ（ＬＲシフトバルブ）１０７、及びオンオフソレノイドバルブ（オンオフＳＶ）１０８が備えられている。

ポンプ切換バルブ１０３は、２つのポンプ１０１，１０２のいずれの油圧を２つの摩擦要素４０，６０に供給するかを切り換える。マニュアルバルブ１０４は、運転者のレンジ選択操作に連動する。第１ＬＳＶ１０５は、ロークラッチ４０の油圧室に供給される油圧（ロークラッチ圧）を制御する。第２ＬＳＶ１０６は、ＬＲブレーキ６０のＡ室６５に供給される油圧（Ａ室圧）を制御する。ＬＲシフトバルブ１０７及びオンオフＳＶ１０８は、ＬＲブレーキ６０のＢ室６４及びＡ室６５に対する油圧の給排の順序を、上述したように、ＬＲブレーキ６０を締結するときは、Ｂ室６４→Ａ室６５の順に油圧が供給され、解放するときは、Ａ室６５→Ｂ室６４の順に油圧が排出されるように規制する。

ポンプ切換バルブ１０３は、軸方向の両端にスプール１０３ａの位置を切り換えるためのポートａ，ｂを有する。電動オイルポンプ１０１の駆動時は、電動オイルポンプ１０１の油圧が図の左側のポートａに導入され、図示のように、スプール１０３ａが右側にシフトする。機械式オイルポンプ１０２の駆動時は、機械式オイルポンプ１０２の油圧が図の右側のポートｂに導入され、スプール１０３ａが左側にシフトする。

ポンプ切換バルブ１０３は、さらに、ロークラッチ４０用の入力ポートｃ，ｄ及び出力ポートｅと、ＬＲブレーキ６０用の入力ポートｆ，ｇ及び出力ポートｈとを有する。スプール１０３ａが右側にシフトしているときは、図示のように、ロークラッチ４０用のポートｃとポートｅとが連通し、ＬＲブレーキ６０用のポートｆとポートｈとが連通する。スプール１０３ａが左側にシフトしているときは、ロークラッチ４０用のポートｄとポートｅとが連通し、ＬＲブレーキ６０用のポートｇとポートｈとが連通する。

ロークラッチ４０用の入力ポートｃ及びＬＲブレーキ６０用の入力ポートｆに電動オイルポンプ１０１から導かれた油路１１１，１１２がそれぞれ接続されている。ロークラッチ４０用の入力ポートｄ及びＬＲブレーキ６０用の入力ポートｇに機械式オイルポンプ１０２から導かれた油路１１３，１１４がそれぞれ接続されている。ただし、油路１１３は、マニュアルバルブ１０４を介して機械式オイルポンプ１０２から導かれている。マニュアルバルブ１０４は、Ｄレンジ及びＲレンジが選択されているときは、機械式オイルポンプ１０２と油路１１３とを連通させ、Ｎレンジ及びＰレンジが選択されているときは、油路１１３をドレンさせる。

ロークラッチ４０用の出力ポートｅにロークラッチ４０の油圧室から導かれたロークラッチライン１１５が第１ＬＳＶ１０５を介して接続されている。ＬＲブレーキ６０用の出力ポートｈにＬＲシフトバルブ１０７から導かれたＬＲブレーキライン１１６が接続されている。ＬＲシフトバルブ１０７にＬＲブレーキ６０のＢ室６４から導かれたＢ室ライン１１８が接続されている。Ｂ室ライン１１８にＬＲブレーキ６０のＡ室６５から導かれたＡ室ライン１１９が第２ＬＳＶ１０６を介して接続されている。

第１ＬＳＶ１０５及び第２ＬＳＶ１０６は、いずれも、入力ポートｉと出力ポートｊとドレンポートｋとを有し、開時に入力ポートｉと出力ポートｊとを連通させ、閉時に出力ポートｊとドレンポートｋとを連通させる。

機械式オイルポンプ１０２から導かれた油路１１７がオンオフＳＶ１０８を介してＬＲシフトバルブ１０７の軸方向の一端に接続されている。オンオフＳＶ１０８は、開時に機械式オイルポンプ１０２の油圧をＬＲシフトバルブ１０７の一端に導入して、ＬＲシフトバルブ１０７のスプール（図示せず）を右側にシフトさせ、Ｂ室ライン１１８及びＡ室ライン１１９をドレンさせる。一方、閉時に上記スプールを左側にシフトさせ、ＬＲブレーキライン１１６とＢ室ライン１１８及びＡ室ライン１１９とを連通させる。

上述したように、ＬＲブレーキ６０は、使用頻度及び使用時間が比較的少ない前進１速及び後退速のみで締結される。そのため、オンオフＳＶ１０８は、Ｂ室ライン１１８及びＡ室ライン１１９をドレンさせる開状態の時間が、ＬＲブレーキライン１１６とＢ室ライン１１８及びＡ室ライン１１９とを連通させる閉状態の時間よりも長くなる。そこで、本実施形態では、非通電時（ＯＦＦ時）は開状態となるノーマルオープンタイプのオンオフＳＶ１０８を採用している。これにより、オンオフＳＶ１０８の電力消費量が少なくて済み、ひいては燃費性能が向上する。

図７は、この自動変速機１を備えたアイドルストップ車両の制御システム図である。制御装置２００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるマイクロプロセッサであり、本発明の「アイドルストップ手段」及び「油圧制御手段」に相当する。

制御装置２００に、運転者により選択された自動変速機１のレンジを検出するレンジセンサ２０１からの信号、当該車両の車速を検出する車速センサ２０２からの信号、運転者のアクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量センサ２０３からの信号、運転者のブレーキペダルの踏み込みを検出するブレーキスイッチ２０４からの信号、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ２０５からの信号、及び電動オイルポンプ１０１の回転数を検出する電動オイルポンプ回転数センサ２０６からの信号が入力される。

制御装置２００は、これらの信号に基き、アイドルストップ制御を行うために、エンジンの燃料供給装置２１１、点火装置２１２、及び始動装置２１３に制御信号を出力する。また、アイドルストップ制御中における自動変速機１のロークラッチ４０及びＬＲブレーキ６０の油圧制御を行うために、電動オイルポンプ用モータ１０１ａに制御信号を出力すると共に、自動変速機１の油圧回路１００の第１ＬＳＶ１０５、第２ＬＳＶ１０６、及びオンオフＳＶ１０８に制御信号を出力する。

図８は、制御装置２００が行う制御動作の一例を示すタイムチャートである。このタイムチャートは、当該車両の停車前から発進後までの各種信号や状態量の変化を示している。制御装置２００は、車両の停車中、アイドルストップ制御と、ロークラッチ４０及びＬＲブレーキ６０の油圧制御とを行う。図８の例は、アイドルストップ制御中、自動変速機１のレンジがＤレンジに保持される場合である。

図８において、時刻ｔ１は、アイドルストップ状態フラグが０から１に変化する時刻、時刻ｔ２は、１から２に変化する時刻、時刻ｔ３は、２から３に変化する時刻、時刻ｔ４は、エンジン再始動後エンジン回転数が所定の基準回転数Ｎ１に達する時刻、時刻ｔ５は、車両が発進する時刻である。

時刻ｔ１までは、車両はＤレンジで前進走行している。自動変速機１の変速段は、前進１速が達成されている。すなわち、ロークラッチ４０の油圧室にロークラッチ４０を締結状態とする油圧（締結油圧）が供給され、ＬＲブレーキ６０のＢ室６４に上述の第１油圧が供給され、Ａ室６５に上述の第２油圧が供給されて、ロークラッチ４０及びＬＲブレーキ６０の双方が締結されている。

機械式オイルポンプ（ＯＰ）１０２がエンジンに駆動されて油圧を生成し、電動オイルポンプ（ＯＰ）１０１がモータ１０１ａのＯＦＦにより油圧を生成していないので、ポンプ切換バルブ１０３のスプール１０３ａが図６の左側（図８において「機械式ＯＰ側」と記す）にシフトし、機械式ポンプ１０２で生成された油圧が油路１１３，１１４とロークラッチライン１１５及びＬＲブレーキライン１１６とを介してロークラッチ４０及びＬＲブレーキ６０に供給されている。

オンオフＳＶ１０８はＯＮ（通電）とされている。これにより、ノーマルオープンタイプのオンオフＳＶ１０８は閉状態となり、図６においてＬＲシフトバルブ１０７のスプールが左側にシフトし、ＬＲブレーキライン１１６とＢ室ライン１１８及びＡ室ライン１１９とが連通している。なお、オンオフＳＶ１０８はＬＲブレーキ６０が締結される前進１速及び後退速以外の変速段ではＯＦＦ（非通電）とされる。

このような状態で、アクセル操作量の減少に伴い、車速、エンジン回転数、及びタービン回転数（トルクコンバータの出力回転数。自動変速機１の入力軸２の回転数に同じ）が低下し、ブレーキペダルが踏み込まれて、例えば交差点の信号待ち等で車両が停車すると（車速及びタービン回転数＝０）、アイドルストップ状態フラグが０から１に変化する（時刻ｔ１）。この時点で、アイドルストップ制御の停止条件のうち、車速が略ゼロの状態でブレーキペダルが踏み込まれていること、という基本的条件が成立する。

基本的条件が成立すると、制御装置２００は、モータ１０１ａをＯＮとして電動オイルポンプ１０１の駆動を開始する。これにより、電動オイルポンプ１０１がモータ１０１ａに駆動されて油圧を生成する。生成した油圧がポンプ切換バルブ１０３に導かれ、スプール１０３ａが図６の右側（図８において「電動ＯＰ側」と記す）にシフトし、電動オイルポンプ１０１で生成された油圧が油路１１１，１１２とロークラッチライン１１５及びＬＲブレーキライン１１６とを介してロークラッチ４０及びＬＲブレーキ６０に供給される。この時点で、ロークラッチ４０及びＬＲブレーキ６０には、それまで機械式オイルポンプ１０２の油圧が供給されていたのが電動オイルポンプ１０１の油圧が供給されるようになる。

次いで、制御装置２００は、アイドルストップ制御の停止条件のうち、バッテリの残容量が所定量以上あることや、エアコンの設定温度と車室内の温度との差が所定値以下であること、という付加的条件が成立するか否か、言い換えると、エンジンを停止しても差し支えがないか否かを判定する。その結果、付加的条件が成立すると、アイドルストップ状態フラグが１から２に変化する（時刻ｔ２）。これをもって、制御装置２００は、エンジンを自動停止させる。エンジン停止に伴い、機械式オイルポンプ１０２が油圧の生成を停止するが、上述したように、この時点ではすでにロークラッチ４０及びＬＲブレーキ６０には電動オイルポンプ１０１の油圧が供給されているので問題はない。

制御装置２００は、エンジン自動停止と共に、第２ＬＳＶ１０６を制御して、ＬＲブレーキ６０のＡ室圧を第２油圧から第３油圧に低下させる。第３油圧は第２油圧よりも低い油圧（例えば数１０ｋＰａ）である。そのため、Ａピストン６３が摩擦板６８の押圧を止めて、ＬＲブレーキ６０が解放状態となる。これにより、前進１速が達成されなくなり、自動変速機１の動力伝達経路が遮断される。図８において、符号「α」は、自動変速機１の動力伝達経路が遮断されている期間（前進１速の非達成期間）を示す。Ａ室圧を低圧状態とすることにより、電動オイルポンプ１０１の電力消費量が少なくて済み、ひいては燃費性能が向上する。

要すれば、制御装置２００は、エンジン自動停止中は、ロークラッチ４０の油圧室に締結油圧を供給し、ＬＲブレーキ６０のＢ室６４に第１油圧を供給し、ＬＲブレーキ６０のＡ室６５に第２油圧よりも低いがＡ室６５に負圧を生じさせない第３油圧を供給する。第３油圧は、ＬＲブレーキ６０を解放状態とする油圧であるが、解放状態のＬＲブレーキ６０におけるＡピストン６３のゼロクリアランス位置を保持できる油圧である。このような第３油圧の値は、予め実験的に求められる（例えば０ｋＰａ以上の値）。

これに対し、図８に鎖線（符号Ｘ）で示すように、エンジン自動停止時にＬＲブレーキ６０のＡ室６５から油圧を排出すると、Ａ室６５に負圧が発生して、Ａピストン６３がゼロクリアランス位置よりも反摩擦板側にずれるという不具合が生じる。より詳しくは、図６から明らかなように、Ａ室６５から排出された作動油はＡ室ライン１１９を経由して第２ＬＳＶ１０６のドレンポートｋからオイルパン（図示せず）に排出される。オイルパンはエンジンのシリンダブロックや変速機ケース３の下面に設けられている。また、第２ＬＳＶ１０６は、エアを噛み込まないように、オイルパンに溜まった作動油に浸かっている。そのため、第２ＬＳＶ１０６のドレンポートｋは、変速機ケース３内に収容されているＬＲブレーキ６０のＡ室６５よりも低い位置にある。その結果、Ａ室６５から油圧を排出するに伴い、Ａ室６５の内部が負圧になるのである。

次いで、制御装置２００は、アイドルストップ制御の再始動条件のうち、ブレーキペダルの踏み込みがなくなったこと、というＤレンジにおける再始動条件が成立するか否か、言い換えると、運転者が発進の意思を示したか否かを判定する。その結果、再始動条件が成立すると、アイドルストップ状態フラグが２から３に変化する（時刻ｔ３）。これをもって、制御装置２００は、エンジンを再始動させる。

エンジン再始動に伴い、機械式オイルポンプ１０２がエンジンに駆動されて油圧の生成を再開する。制御装置２００は、機械式オイルポンプ１０２の油圧が十分上昇した時点で（図示しない油圧スイッチ又は時間により判定可能）、モータ１０１ａをＯＦＦとして電動オイルポンプ１０１の駆動を停止する。これにより、再び、ポンプ切換バルブ１０３のスプール１０３ａが機械式ＯＰ側にシフトし、機械式オイルポンプ１０２の油圧がロークラッチ４０及びＬＲブレーキ６０に供給されるようになる。

制御装置２００は、エンジン再始動と共に、第２ＬＳＶ１０６を制御して、図８に符号アで示すように、ＬＲブレーキ６０のＡ室圧（第３油圧）を排出する。これは、エンジンの出力トルクが動力伝達経路に入力されることによるショックの発生を低減するためである。制御装置２００は、エンジン回転数が所定の基準回転数Ｎ１に達するまで（時刻ｔ４まで）上記第３油圧の排出を維持する。このような基準回転数Ｎ１の値は、上記ショック低減の観点から予め実験的に求められる。制御装置２００は、時刻ｔ４に、ＬＲブレーキ６０のＡ室圧を第２油圧に向けて増圧する。これにより、Ａピストン６３が油圧の供給と略同時に摩擦板６８を押圧して、ＬＲブレーキ６０が応答性よく締結状態となる。そのため、前進１速が達成されて、符号αで示すように、遮断されていた自動変速機１の動力伝達経路が時刻ｔ４に再び形成される。

この時点ではすでにブレーキペダルが踏み込まれていないので、動力伝達経路の再形成により、時刻ｔ４以降は、車速が徐々に増加する。そして、時刻ｔ５に、運転者がアクセルペダルを踏み込んで、車両が発進する。また、タービン回転数は、動力伝達経路が再形成される時刻ｔ４以前は、エンジン回転数に連動して増加し、上記時刻ｔ４以降は、車速に連動して増加する。

なお、上記ショック低減のためにＡ室圧を排出する時間（エンジン再始動からエンジン回転数が基準回転数Ｎ１に達するまでの時間）はごく短いから、Ａピストン６３の戻りを最小に抑え、ショック低減と制御性の両方を向上させている。

図９は、制御装置２００が行う図８の制御動作をフローチャートで表したものである。ただし、主たる特徴的な処理だけを抜粋して示している。

制御装置２００は、ステップＳ１で、アイドルストップ状態フラグが０から１に変化したか否かを判定し、ＹＥＳのときは（図８の時刻ｔ１）、ステップＳ２で、電動オイルポンプ１０１の駆動を開始する。

次いで、制御装置２００は、ステップＳ３で、アイドルストップ状態フラグが１から２に変化したか否かを判定し、ＹＥＳのときは（図８の時刻ｔ２）、ステップＳ４で、エンジンを自動停止させ、その後、エンジン回転数が所定の閾値以下になった時点で、ＬＲブレーキ６０のＡ室圧を第２油圧から第３油圧に低下させる。

次いで、制御装置２００は、ステップＳ５で、アイドルストップ状態フラグが２から３に変化したか否かを判定し、ＹＥＳのときは（図８の時刻ｔ３）、ステップＳ６で、エンジンを再始動させ、かつ、ＬＲブレーキ６０のＡ室圧を排出する（図８の符号ア）。

次いで、制御装置２００は、ステップＳ７で、エンジン回転数が所定の基準回転数Ｎ１以上となったか否かを判定し、ＹＥＳのときは（図８の時刻ｔ４）、ステップＳ８で、ＬＲブレーキ６０のＡ室圧を第２油圧に向けて増圧する。

（２）作用
以上、図面を参照して詳しく説明したように、本実施形態に係る自動変速機１の制御装置は、所定の停止条件成立時にエンジンを自動停止させ、エンジン自動停止状態で所定の再始動条件成立時にエンジンを再始動させるアイドルストップ制御を行う制御装置２００を有する車両（アイドルストップ車両）に搭載される。自動変速機１は、前進１速（前進発進段）で締結されるロークラッチ４０及びＬＲブレーキ６０を有し、上記制御装置２００は、上記ロークラッチ４０及びＬＲブレーキ６０を締結するための油圧の制御を行う（図６、図７）。

上記ＬＲブレーキ６０は、摩擦板６８と、摩擦板６８を押圧する押圧用ピストン６３と、押圧用ピストン６３を相対移動可能に支持するクリアランス調整用ピストン６２とを備え、次のように構成されている（図３〜図５）。上記クリアランス調整用ピストン６２に第１油圧が供給されたときに上記クリアランス調整用ピストン６２がストロークする。これにより上記押圧用ピストン６３が摩擦板６８に接して摩擦板６８のクリアランスがゼロとなる。この状態から上記押圧用ピストン６３に第２油圧が供給されたときに上記押圧用ピストン６３が上記摩擦板６８を押圧する。これにより当該ＬＲブレーキ６０が締結状態となる。

上記制御装置２００は、上記アイドルストップ制御によるエンジン自動停止中は、上記ロークラッチ４０に当該ロークラッチ４０を締結状態とする締結油圧を供給し、上記クリアランス調整用ピストン６２に上記第１油圧を供給し、上記押圧用ピストン６３に上記第２油圧よりも低いが押圧用ピストン６３の油圧室６５に負圧を生じさせない第３油圧を供給する（図８）。

この構成によれば、ロークラッチ４０に締結油圧を供給し、ＬＲブレーキ６０のクリアランス調整用ピストン６２に第１油圧を供給し、ＬＲブレーキ６０の押圧用ピストン６３に第２油圧を供給すれば、ロークラッチ４０及びＬＲブレーキ６０が共に締結状態となって前進１速が達成される自動変速機１において、エンジン自動停止中は、上記ロークラッチ４０に締結油圧を供給し、上記クリアランス調整用ピストン６２に第１油圧を供給し、上記押圧用ピストン６３に第２油圧よりも低い第３油圧を供給するので、エンジン再始動時に上記押圧用ピストン６３に第２油圧を供給するだけで、上記ＬＲブレーキ６０が応答性よく締結され、ひいては前進１速が応答性よく達成されて、締結ショックが抑制される。

しかも、その場合に、上記押圧用ピストン６３から油圧を排出するのではなく、上記押圧用ピストン６３に比較的低圧であるが押圧用ピストン６３の油圧室６５に負圧を生じさせない第３油圧を供給するので、上記押圧用ピストン６３に負圧が発生することが防止され、押圧用ピストン６３のゼロクリアランス位置が保持される。そのため、エンジン自動停止中に押圧用ピストン６３が動いてゼロクリアランス位置がリセットされる問題が抑制されて、エンジン再始動時にＬＲブレーキ６０が確実に応答性よく締結され、ひいては前進１速が確実に応答性よく達成されて、締結ショックが抑制される。

本実施形態においては、上記制御装置２００は、上記アイドルストップ制御によるエンジン再始動時は、上記押圧用ピストン６３に供給していた第３油圧を排出する（図８の符号ア）。

この構成によれば、エンジン再始動時にエンジンの出力トルクが動力伝達経路に入力されることによるショックの発生が低減される。すなわち、上述したように、本実施形態では、エンジン自動停止中に押圧用ピストン６３のゼロクリアランス位置がリセットされないように、エンジン自動停止中も押圧用ピストン６３に第３油圧という比較的低圧の油圧を供給する。この第３油圧は、ＬＲブレーキ６０の締結時に供給される第２油圧よりも低い油圧ではあるが、押圧用ピストン６３から油圧を排出する場合（図８の符号Ｘ）に比べるとＬＲブレーキ６０を締結気味とするものである。そのため、エンジン再始動時に押圧用ピストン６３に第３油圧が供給されていると、エンジンの出力トルクが動力伝達経路に入力されてショックが発生する可能性がある。そこで、この構成は、エンジン再始動時には、それまで供給していた第３油圧を排出してＬＲブレーキ６０を確実に解放状態とし、言い換えると、動力伝達経路を確実に遮断状態とし、これにより、上記ショックの発生を低減するものである。

本実施形態においては、上記制御装置２００は、エンジン回転数が所定の基準回転数Ｎ１に達するまで（図８の時刻ｔ４まで）上記第３油圧の排出を維持する。

この構成によれば、エンジン再始動からエンジン回転数が上記基準回転数Ｎ１に達するまでの期間中は、確実に上記ショックの発生が回避される。

本実施形態においては、上記ＬＲブレーキ６０は、変速機ケース３に設けられたブレーキ要素である。

この構成によれば、ＬＲブレーキ６０は、制御性に優れる複動式摩擦要素であり、かつ、遠心油圧の影響を受けないブレーキ要素であるから、ＬＲブレーキ６０の締結応答性がより一層向上する。

本実施形態においては、上記ＬＲブレーキ６０は、前進１速（前進発進段）及び後退速（後退発進段）で締結される（図２）。

この構成によれば、ＬＲブレーキ６０の締結応答性が向上するので、前進１速でのワンウェイクラッチの廃止が可能となると共に、エンジン再始動後にＤレンジで発進するときの前進１速が確実に応答性よく達成されて、車両が迅速に発進できる。

本実施形態においては、上記アイドルストップ制御によるエンジン自動停止中に上記ロークラッチ４０及びＬＲブレーキ６０に供給される油圧を生成する電動オイルポンプ１０１が備えられ、上記電動オイルポンプ１０１は、アイドルストップの際、上記エンジンが自動停止される前から駆動される（図８）。

この構成によれば、エンジン自動停止中の電動オイルポンプ１０１による上記ロークラッチ４０及びＬＲブレーキ６０への油圧の供給がエンジン自動停止の開始時点（図８の時刻ｔ２）から確実に行われる。

（３）変形例
次に、図１０を参照して、上記実施形態の変形例を説明する。上記実施形態では、アイドルストップ制御中、自動変速機１のレンジがＤレンジに保持され、ブレーキペダルの踏み込みがなくなったことによりエンジンが再始動されるもの（Ｄレンジ再始動）であったが、この変形例では、アイドルストップ制御中、自動変速機１のレンジがＤレンジからＮレンジに切り換えられ、次にＮ→Ｄセレクト操作が行われたことによりエンジンが再始動されるもの（Ｎ→Ｄセレクト再始動）である。

この場合も、制御装置２００は、基本的に上記実施形態と同じ制御動作を行う。図１０において、時刻ｔ１’〜ｔ５’は、それぞれ図８のｔ１〜ｔ５と同じである。上記実施形態と異なるのは、アイドルストップ制御中に、自動変速機１のレンジがＤレンジからＮレンジに切り換えられる点である（時刻ｔ２’とｔ３’との間）。この場合、Ｎレンジでアイドルストップが進行し、次にＮ→Ｄセレクト操作が行われることで、Ｎレンジにおける再始動条件が成立し、アイドルストップ状態フラグが２から３に変化する（時刻ｔ３’）。

この変形例では、発進時（時刻ｔ５’）までブレーキペダルが踏み込まれている。そのため、時刻ｔ４’に動力伝達経路が再形成されても、車速は立ち上らない。また、タービン回転数は、動力伝達経路が再形成される時刻ｔ４’以前は、エンジン回転数に連動して増加し、上記時刻ｔ４’以降は、いったん０になる。そして、運転者がブレーキペダルの踏み込みを止め、アクセルペダルを踏み込んだ車両の発進と同時に車速及びタービン回転数が上昇する（時刻ｔ５’）。

この変形例でも図９のフローチャートはそのまま適用される。もっとも、アイドルストップ制御中にレンジがＮレンジに切り換えられることにより、図６において、マニュアルバルブ１０４が油路１１３をドレンさせるが、アイドルストップ制御中は電動オイルポンプ１０１の油圧がポンプ切換バルブ１０３に供給されているので問題はなく、ロークラッチ４０には支障なく締結油圧が供給され続ける。

なお、以上の実施形態は、エンジン再始動後にＤレンジで発進する場合であったが、ＬＲブレーキ６０は前進１速（前進発進段）だけでなく後退速（後退発進段）でも締結されるので、本発明を、エンジン始動後にＲレンジで発進する場合に適用することも可能である。これにより、エンジン再始動後にＲレンジで発進するときの後退速が確実に応答性よく達成され、締結ショックが抑制される。

また、Ｐレンジは、自動変速機１の出力ギヤ４が機械的にロックされる以外は、油圧回路１００がＮレンジと同じ状況なので、図１０において、Ｎレンジに代えてＰレンジとしてもよい。すなわち、本発明は、上記Ｄレンジ再始動及びＮ→Ｄセレクト再始動の他、Ｎ→Ｒセレクト再始動、Ｐ→Ｄセレクト再始動、Ｐ→Ｒセレクト再始動等にも適用可能である。

１ 自動変速機
３ 変速機ケース
４０ ロークラッチ
６０ ローリバースブレーキ（摩擦要素）
６２ クリアランス調整用ピストン（Ｂピストン）
６３ 押圧用ピストン（Ａピストン）
６４ Ｂ室（クリアランス調整用ピストンの油圧室）
６５ Ａ室（押圧用ピストンの油圧室）
６８ 摩擦板
１０１ 電動オイルポンプ
１０２ 機械式オイルポンプ
２００ 制御装置（アイドルストップ手段、油圧制御手段）

Claims (6)

1. 所定の停止条件成立時にエンジンを自動停止させ、エンジン自動停止状態で所定の再始動条件成立時にエンジンを再始動させるアイドルストップ手段を有する車両に搭載される自動変速機の制御装置であって、
   上記自動変速機の発進段で締結される摩擦要素と、
   上記摩擦要素を締結するための油圧の制御を行う油圧制御手段とを有し、
   上記摩擦要素は、
   摩擦板と、摩擦板を押圧する押圧用ピストンと、押圧用ピストンを相対移動可能に支持するクリアランス調整用ピストンとを備え、
   上記クリアランス調整用ピストンに第１油圧が供給されたときに上記クリアランス調整用ピストンがストロークすることにより上記押圧用ピストンが摩擦板に接して摩擦板のクリアランスがゼロとなり、この状態から上記押圧用ピストンに第２油圧が供給されたときに上記押圧用ピストンが上記摩擦板を押圧することにより締結状態となるように構成され、
   上記油圧制御手段は、上記アイドルストップ手段によるエンジン自動停止中は、上記クリアランス調整用ピストンに上記第１油圧を供給し、上記押圧用ピストンに上記第２油圧よりも低いが押圧用ピストンの油圧室に負圧を生じさせない第３油圧を供給することを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、
   上記油圧制御手段は、上記アイドルストップ手段によるエンジン再始動時は、上記押圧用ピストンに供給していた第３油圧を排出することを特徴とする自動変速機の制御装置。
3. 請求項２に記載の自動変速機の制御装置において、
   上記油圧制御手段は、エンジン回転数が所定回転数に達するまで上記第３油圧の排出を維持することを特徴とする自動変速機の制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の自動変速機の制御装置において、
   上記摩擦要素は、変速機ケースに設けられたブレーキ要素であることを特徴とする自動変速機の制御装置。
5. 請求項４に記載の自動変速機の制御装置において、
   上記ブレーキ要素は、前進１速及び後退速で締結されるローリバースブレーキであることを特徴とする自動変速機の制御装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の自動変速機の制御装置において、
   上記アイドルストップ手段によるエンジン自動停止中に上記自動変速機の摩擦要素に供給される油圧を生成する電動オイルポンプが備えられ、
   上記電動オイルポンプは、アイドルストップの際、上記エンジンが自動停止される前から駆動されることを特徴とする自動変速機の制御装置。

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