JP6213535B2 - 車両用自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用自動変速機の摩擦係合装置の制御に係り、特に、自動変速機のニュートラル状態からドライブ状態への切替操作時における車両用の自動変速機の摩擦係合装置の制御に関するものである。

自動変速装置を備えた車両のエンジンの停止後の再始動において、自動変速機のニュートラルの状態でアクセルペダルの踏み込みが行われることにより、係合ショックの発生と摩擦係合装置の耐久性の低下が生じることがある。これに対して、特許文献１には、係合ショックの軽減と摩擦係合装置の耐久性の低下を抑制することを目的とした摩擦係合装置の制御が開示されている。具体的には、車両の制動がかけられた状態でアクセルがＯＮとされたことを条件としてエンジンのトルクダウン制御を実施することによって係合ショックの軽減と摩擦係合装置の耐久性の低下を抑制する技術が開示されている。

特開平１１−３５１００１号公報

ところで、車両の制動がかけられた状態でアクセルがＯＮとされたことを条件としてエンジンを再始動した場合、トルクダウン制御を実行すると、摩擦係合装置の耐久性の低下を抑制することはできるが、エンジントルクが低下することにより車両の発進性が低下する可能性が生じていた。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、複数の摩擦係合装置の何れかが選択的に係合されることで複数のギヤ段の内の１つのギヤ段が形成される車両用自動変速機において、車両の発進性を低下させること無く、発進時の変速段に用いられる発進用摩擦係合装置の摩擦による発熱の低減を図ることが出来る車両用自動変速機の制御装置を提供することにある。

第１の発明の要旨とするところは、複数の摩擦係合装置のうちの第１摩擦係合装置が係合されることで第１ギヤ段が形成される車両用自動変速機の制御装置であり、前記自動変速機は、前記自動変速機の出力部材に連結されたキャリアと、前記第１摩擦係合装置を介して前記自動変速機の入力軸と選択的に連結されるサンギヤと、第２摩擦係合装置を介して前記入力軸に選択的に連結され、且つ第３摩擦係合装置を介して選択的に非回転部材に連結されるリングギヤとを有する遊星歯車装置を備えるものであって、前記自動変速機の何れのギヤ段も成立していないニュートラル状態から、前記第１摩擦係合装置の係合によって前記第１ギヤ段が形成される動力伝達状態へ切り替えられる過程で、前記第１摩擦係合装置の完全係合に先立って、前記第１ギヤ段の成立に関与しない前記第２摩擦係合装置を一時的に半係合させるとともに、前記第３摩擦係合装置は、前記ニュートラル状態から前記第１ギヤ段への変速開始時に応答して前記第２摩擦係合装置とともに係合開始されることにある。

第２発明の要旨とするところは、前記第２摩擦係合装置の半係合によって、前記第１摩擦係合装置の入力側回転速度と出力側回転速度の差回転が所定の判定値以下に低減させられた後に、前記第１摩擦係合装置の係合を開始させることにある。

第１発明によれば、前記自動変速機の何れのギヤ段も成立していないニュートラル状態から、第１摩擦係合装置の係合によって第１ギヤ段が形成される過程で、入力軸と非回転部材との間に直列に連結される第２摩擦係合装置と第３摩擦係合装置とがブレーキとして機能することを用いるため、前記第１摩擦係合装置の完全係合に先立って、第３摩擦係合装置を係合させ、前記第２摩擦係合装置を半係合させる。これにより、前記入力軸の回転抵抗が増加することとなり、前記入力軸の回転速度が第１ギヤ段の成立に先立って低減させられる。これにより、前記入力軸の回転速度の低減後に前記第１摩擦係合装置を完全係合することとなり、前記第１摩擦係合装置の発熱量の低減が可能となり、さらに発熱量の低減により前記第１摩擦係合装置の耐久性の改善を図ることができる。

第２発明によれば、前記第２摩擦係合装置の半係合によって前記第１摩擦係合装置の入力側回転数と出力側回転速度との差回転が所定の判定値以下に低減させられた後に、第１摩擦係合装置が係合開始させられるので、第１摩擦係合装置の係合による発進ショックの低減や、駆動系異音の低減を図ることができる。

本発明が適用される車両に備えられた自動変速機の構成を説明する骨子図である。 図１の自動変速機の複数のギヤ段を成立させる際の摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動表である。 図１の自動変速機などを制御するために車両に設けられた電気的な制御系統の要部を説明するブロック線図である。 図３の油圧制御回路のうちクラッチ及びブレーキの各油圧アクチュエータの作動を制御するリニアソレノイドバルブに関する回路図である。 図３の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図１の自動変速機の複数のギヤ段毎の各回転装置の回転速度の相対関係を直線上で表す共線図である。 図１の摩擦係合装置が減速エコラン時にアクセルオン操作で、ニュートラル状態からドライブ状態へ切替わる際の摩擦係合装置の作動の要部を説明するタイムチャートである。 回転速度の変化を示すタイムチャートである。 図１の摩擦係合装置が減速エコラン時にアクセルオン操作で、ニュートラル状態からドライブ状態へ切替わる際の摩擦係合装置の作動の要部を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０に備えられた自動変速機１２の概略構成を説明する骨子図である。図２は、自動変速機１２の複数のギヤ段ＧＳ（変速段ＧＳ）を成立させる際の摩擦係合装置の作動状態を説明する作動表である。自動変速機１２は、ＦＦ車両に好適に用いられるものであって、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスアクスルケース１４（以下、ケース１４）内において、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置１６を主体として構成されている第１変速部１８と、ダブルピニオン型の第２遊星歯車装置２０及びシングルピニオン型の第３遊星歯車装置２２を主体としてラビニヨ型に構成されている第２変速部２４とを共通の軸心Ｃ上に有し、入力軸２６の回転を変速して出力部材として機能する出力歯車２８から出力する。入力軸２６は、自動変速機１２の入力回転部材に相当するものであり、本実施例では走行用の駆動力源であるエンジン３０によって回転駆動される流体式伝動装置としてのトルクコンバータ３２のタービン軸と一体的に構成されている。また、出力歯車２８は、自動変速機１２の出力回転部材に相当するものであり、本実施例では例えば図３に示す差動歯車装置３４に動力を伝達するために、デフリングギヤ３６と噛み合うことでファイナルギヤ対を構成するデフドライブピニオンと同軸上に配置されたカウンタドリブンギヤと噛み合ってカウンタギヤ対を構成するカウンタドライブギヤとして機能している。そして、図３に示すようにエンジン３０の出力は、トルクコンバータ３２、自動変速機１２、差動歯車装置３４、及び一対の車軸３８等を含む車両用動力伝達装置１１を順次介して左右の駆動輪４０へ伝達されるようになっている。尚、自動変速機１２やトルクコンバータ３２は中心線（軸心）Ｃに対して略対称的に構成されており、図１の骨子図においてはその軸心Ｃの下半分が省略されている。

トルクコンバータ３２は、エンジン３０の動力を流体が介することなく入力軸２６に直接伝達するロックアップクラッチ４２を備えている。このロックアップクラッチ４２は、係合側油室４４内の油圧と解放側油室４６内の油圧との差圧ΔＰにより摩擦係合させられる油圧式摩擦クラッチであり、それが完全係合（ロックアップオン）させられることにより、エンジン３０の動力が入力軸２６に直接伝達される。また、必要に応じて所定のスリップ状態で係合するように差圧ΔＰすなわちトルク伝達容量がフィードバック制御される。

自動変速機１２は、第１変速部１８及び第２変速部２４の各回転要素（サンギヤＳ１〜Ｓ３、キャリアＣＡ１〜ＣＡ３、リングギヤＲ１〜Ｒ３）のうちのいずれかの連結状態の組み合わせに応じて第１ギヤ段「１ｓｔ」〜第６ギヤ段「６ｔｈ」の６つの前進ギヤ段（前進変速段）が成立させられるとともに、後進ギヤ段「Ｒ」の後進ギヤ段（後進変速段）が成立させられる。図２に示すように、例えば前進ギヤ段では、クラッチＣ１とブレーキＢ２との係合により第１速ギヤ段（１ｓｔ）が、クラッチＣ１とブレーキＢ１との係合により第２速ギヤ段（２ｎｄ）、クラッチＣ１とブレーキＢ３との係合により第３速ギヤ段（３ｒｄ）が、クラッチＣ１とクラッチＣ２との係合により第４速ギヤ段（４ｔｈ）が、クラッチＣ２とブレーキＢ３との係合により第５速（５ｔｈ）ギヤ段が、クラッチＣ２とブレーキＢ１との係合により第６速（６ｔｈ）ギヤ段が、それぞれ成立させられるようになっている。また、ブレーキＢ２とブレーキＢ３との係合により後進ギヤ段（Ｒ）が成立させられ、クラッチＣ１、Ｃ２、及びブレーキＢ１〜Ｂ３の何れもが解放されることによりニュートラル状態（Ｎ）となるように構成されている。尚、ケース１４内には、エンジン３０によって回転駆動されることにより、上記クラッチＣ１、Ｃ２、及びブレーキＢ１〜Ｂ３を作動させるための元圧となる作動油圧を発生する機械式のオイルポンプ４８が備えられている。なお、本実施例では、クラッチＣ１は、一般的に発進クラッチとも呼ばれ、第１摩擦係合装置に相当している。

図２の作動表は、上記各ギヤ段ＧＳと各油圧式摩擦係合装置すなわちクラッチＣ１〜Ｃ２、及びブレーキＢ１〜Ｂ３の作動状態との関係をまとめたものであり、「○」は係合を表し、「×」は解放を示している。上記クラッチＣ１、Ｃ２、及びブレーキＢ１〜Ｂ３（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、例えば多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御され、係合によりエンジン３０の動力を駆動輪４０側へ伝達する油圧式摩擦係合装置である。そして、油圧制御回路１００内のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５（図３，４参照）の励磁、非励磁や電流制御により、各クラッチＣ及びブレーキＢの係合、解放状態が切り替えられると共に、係合、解放時の過渡作動油圧などが制御される。また、オンオフソレノイドバルブＳＶ１の励磁、非励磁や電流制御により、アキュムレータＡＣＭへの油圧の蓄圧とアキュムレータＡＣＭから各油圧式摩擦係合装置への油圧の供給とが切り替えられる。

図３は、エンジン３０や自動変速機１２などを制御するために車両１０に設けられた電気的な制御系統の要部を説明するブロック線図である。図３において、車両１０には、例えば自動変速機１２の減速エコラン制御などに関連する油圧制御装置を含む電子制御装置１２０が備えられている。この電子制御装置１２０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン３０の出力制御や自動変速機１２の変速制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用のエンジン制御装置や油圧制御回路１００内のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５、及びオンオフソレノイドバルブＳＶ１を制御する変速制御用の油圧制御装置等に分けて構成される。

電子制御装置１２０には、例えば作動油温センサ７４により検出された油圧制御回路１００内の作動油（例えば公知のＡＴＦ）の温度である作動油温ＴＯＩＬ（℃）を表す信号、アクセル開度センサ７６により検出された運転者による車両１０に対する要求量（ドライバ要求量）としてのアクセルペダル７８の操作量であるアクセル開度Ａｃｃ（％）を表す信号、エンジン回転速度センサ８０により検出されたエンジン３０の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥ（ｒｐｍ）を表す信号、冷却水温センサ８２により検出されたエンジン３０の冷却水温ＴＷ（℃）を表す信号、吸入空気量センサ８４により検出されたエンジン３０の吸入空気量Ｑ／Ｎを表す信号、スロットル弁開度センサ８６により検出された電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θＴＨ（％）を表す信号、車速センサ８８により検出された車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）に対応する出力歯車２８の回転速度である出力回転速度ＮＯＵＴ（ｒｐｍ）を表す信号、ブレーキスイッチ９０により検出された常用ブレーキであるフットブレーキの作動中（踏込操作中）を示すフットブレーキペダル９２の操作（オン）ＢＯＮを表す信号、レバーポジションセンサ９４により検出されたシフトレバー９６のレバーポジション（操作位置、シフトポジション）ＰＳＨを表す信号、タービン回転速度センサ９８により検出されたトルクコンバータ３２のタービンの回転速度であるタービン回転速度ＮＴ（ｒｐｍ）（すなわち入力軸２６の回転速度である入力軸回転速度ＮＩＮ）を表す信号などがそれぞれ供給される。

また、電子制御装置１２０からは、エンジン３０の出力制御のためのエンジン出力制御指令信号ＳＥ、例えばアクセル開度Ａｃｃに応じて電子スロットル弁の開閉を制御するためのスロットルアクチュエータへの駆動信号や燃料噴射装置から噴射される燃料噴射量を制御するための噴射信号やイグナイタによるエンジン３０の点火時期を制御するための点火時期信号などが出力される。また、自動変速機１２の変速制御のための油圧制御指令信号ＳＡ、ＳＰ（ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＰ５）、例えば自動変速機１２のギヤ段ＧＳを切り換えるために油圧制御回路１００内のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５、及びオンオフソレノイドバルブＳＶ１の励磁、非励磁などを制御するためのバルブ指令信号（油圧指令値、駆動信号）やライン油圧ＰＬを調圧制御するための駆動信号などが出力される。

また、シフトレバー９６は、例えば運転席の近傍に配設され、図４に示すように、５つの操作位置「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、または「Ｓ」へ手動操作されるようになっている。

「Ｐ」ポジション（レンジ）は自動変速機１２内のギヤ段の何れも成立せず自動変速機１２内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態（中立状態）とし且つメカニカルパーキングロック機構によって機械的に出力歯車２８の回転を阻止（ロック）するための駐車ポジション（位置）である。また、「Ｒ」ポジションは自動変速機１２の出力歯車２８の回転方向を逆回転とする後進ギヤ段を成立させるための後進走行ポジション（位置）である。また、「Ｎ」ポジションは自動変速機１２内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態とするための中立ポジション（位置）である。また、「Ｄ」ポジションは自動変速機１２の変速を許容する変速範囲（Ｄレンジ）で第１ギヤ段「１ｓｔ」〜第６ギヤ段「６ｔｈ」の総ての前進ギヤ段を用いて自動変速制御を実行させる前進走行ポジション（位置）である。また、「Ｓ」ポジションはギヤ段の変化範囲を制限する複数種類の変速レンジすなわち高車速側のギヤ段が異なる複数種類の変速レンジを切り換えることにより手動変速が可能なエンジンブレーキポジション（位置）である。

図４は、油圧制御回路１００のうちクラッチＣ１、Ｃ２、及びブレーキＢ１〜Ｂ３の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）ＡＣＴ１〜ＡＣＴ５の作動を制御するリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５、及びエンジン３０の停止時の油圧源として機能するアキュムレータＡＣＭの作動を制御するオンオフソレノイドバルブＳＶ１に関する油圧制御回路の要部を示す図である。

図４において、油圧供給装置１０２は、エンジン３０によって回転駆動される機械式のオイルポンプ４８から発生する油圧を元圧としてライン油圧を調圧するレギュレータバルブや、シフトレバー９６の操作に基づいて機械的或いは電気的に油路が切り換えられるマニュアルバルブなどを備えている。このマニュアルバルブは、例えばシフトレバー９６が「Ｄ」ポジション或いは「Ｓ」ポジションへ操作されたときには、マニュアルバルブに入力されたライン油圧ＰＬ（ＭＰａ）をドライブ油圧ＰＤ（ＭＰａ）として出力し、シフトレバー９６が「Ｒ」ポジションへ操作されたときには、入力されたライン油圧ＰＬをリバース油圧ＰＲ（ＭＰａ）として出力し、シフトレバー９６が「Ｐ」ポジション或いは「Ｎ」ポジションへ操作されたときには、油圧の出力を遮断する（ドライブ油圧ＰＤ及びリバース油圧ＰＲを排出側へ導く）。このように、油圧供給装置１０２は、ライン油圧ＰＬ、ドライブ油圧ＰＤ、及びリバース油圧ＰＲを出力するようになっている。

また、油圧制御回路１００には、各油圧アクチュエータＡＣＴ１〜ＡＣＴ５、及びアキュムレータＡＣＭに対応して、リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５（以下特に区別しない場合はリニアソレノイドバルブＳＬと記載する）、及びオンオフソレノイドバルブＳＶ１がそれぞれ設けられている。油圧アクチュエータＡＣＴ１、ＡＣＴ２、ＡＣＴ３、ＡＣＴ５、及びアキュムレータＡＣＭには、それぞれ対応するリニアソレノイドバルブＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３、ＳＬ５、及びオンオフソレノイドバルブＳＶ１により、油圧供給装置１０２からそれぞれ供給されたドライブ油圧ＰＤが電子制御装置１２０からの指令信号ＳＡ、ＳＰ（ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＰ５）に応じた作動油圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ３、ＰＡＣＭ（ＭＰａ）に調圧されてそれぞれ直接的に供給される。また、油圧アクチュエータＡＣＴ４には、対応するリニアソレノイドバルブＳＬ４により、油圧供給装置１０２から供給されたライン油圧ＰＬが電子制御装置１２０からの指令信号に応じた作動油圧ＰＢ２に調圧されて直接的に供給される。尚、ブレーキＢ３の油圧アクチュエータＡＣＴ５には、リニアソレノイドバルブＳＬ５により調圧された作動油圧ＰＢ３またはリバース油圧ＰＲのどちらかがシャトル弁１１２を介して供給されるようになっている。

リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５は、基本的には何れも同じ構成であり、オンオフソレノイドバルブＳＶ１はオンオフ駆動されるソレノイドバルブであり、電子制御装置１２０によりそれぞれ独立に励磁、非励磁や電流制御がなされて各油圧アクチュエータＡＣＴ１〜ＡＣＴ５、及びエンジン３０の停止時に油圧源として機能するアキュムレータＡＣＭへ供給される油圧を独立に調圧制御し、クラッチＣ１、Ｃ２、及びブレーキＢ１〜Ｂ３、及びアキュムレータＡＣＭの作動油圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３、ＰＡＣＭをそれぞれ制御するものである。そして、自動変速機１２は、例えば図２の作動表に示すように予め定められたいずれか２つの摩擦係合装置が係合されることによって各ギヤ段ＧＳが成立させられる。また、自動変速機１２の変速制御においては、例えば変速に関与するクラッチＣやブレーキＢの解放側摩擦係合装置と係合側摩擦係合装置との掴み替えによる所謂クラッチツゥクラッチ変速が実行される。このクラッチツゥクラッチ変速の際には、変速ショックを抑制しつつ可及的に速やかに変速が実行されるように解放側摩擦係合装置の解放過渡油圧と係合側摩擦係合装置の係合過渡油圧とが適切に制御される。例えば、図２の係合作動表に示すように第３速→第４速のアップシフトでは、ブレーキＢ３が解放されると共にクラッチＣ２が係合され、変速ショックを抑制するようにブレーキＢ３の解放過渡油圧とクラッチＣ２の係合過渡油圧とが適切に制御される。

図５は、電子制御装置１２０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図５において、エンジン出力制御部１２２は、アクセル開度に応じた要求出力が得られるように、例えばスロットル制御のためにスロットルアクチュエータにより電子スロットル弁を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射装置による燃料噴射量を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置を制御するエンジン出力制御指令信号ＳＥを出力する。例えば、エンジン出力制御部１２２は、スロットル弁開度θＴＨをパラメータとしてエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクの推定値（以下推定エンジントルク）との予め実験的に求められて記憶された関係（エンジントルクマップ）から実際のエンジン回転速度ＮＥに基づいて目標エンジントルクが得られるスロットル弁開度θＴＨとなるように電子スロットル弁を開閉制御する他、燃料噴射装置による燃料噴射量を制御し、イグナイタ等の点火装置を制御する。

変速制御部１２４は、例えば車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃｃを変数として予め記憶された関係（変速マップ、変速線図）から実際の車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃｃに基づいて変速判断を行い、自動変速機１２の変速を実行すべきか否かを判断する。そして、変速制御手段１２４は、自動変速機１２の変速すべきギヤ段ＧＳを判断し、その判断したギヤ段ＧＳが得られるように自動変速機１２の自動変速制御を実行する変速指令を出力する。例えば、変速制御部１２４は、図２に示す作動表に従ってギヤ段ＧＳが成立されるように、自動変速機１２の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合及び／又は解放させる油圧制御指令信号（変速出力指令値）ＳＰを油圧制御回路１００へ出力する。

油圧制御指令信号ＳＰは、クラッチＣやブレーキＢのトルク伝達容量（クラッチトルク）を制御するためのトルク指令値、すなわち必要なトルク伝達容量が得られる作動油圧を発生するための油圧指令値であって、例えば解放側摩擦係合装置のトルク指令値として解放側摩擦係合装置を解放するための必要なトルク伝達容量が得られるように作動油圧が排出される油圧指令値が出力されると共に、係合側摩擦係合装置のトルク指令値として係合側摩擦係合装置を係合するための必要なトルク伝達容量が得られるように作動油圧が供給される油圧指令値が出力される。また、自動変速機１２の何れかのギヤ段ＧＳを維持する非変速時には、変速機入力トルクＴＩＮに耐えうる摩擦力を保持できる（すなわちトルク伝達容量を確保できる）作動油圧を発生するための油圧指令値が出力される。

油圧制御回路１００は、変速制御部１２４による油圧制御指令信号ＳＰに従って、自動変速機１２の変速が実行されるように、或いは自動変速機１２の現在のギヤ段ＧＳが維持されるように、油圧制御回路１００内のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５、及びオンオフソレノイドバルブＳＶ１を作動させて、そのギヤ段ＧＳ成立（形成）に関与する摩擦係合装置の各油圧アクチュエータＡＣＴ１〜ＡＣＴ５、及びアキュムレータＡＣＭを作動させる。

ここで、本実施例の車両１０では、例えば車両の減速走行中における燃料消費を低減するため、エンジン３０の運転を一時的に休止し、且つ動力伝達経路を開放するいわゆる減速エコラン制御を実行する。この減速エコラン制御は、例えば、予め設定された所定の減速エコラン開始条件が満たされた場合に、エンジン出力制御部１２２からエンジン３０を停止させるようにエンジン出力制御指令信号ＳＥを出力し、係合状態であるときに減速エコラン制御開始直前の前進変速段を成立させる前進用のクラッチＣ１を解放状態にして自動変速機１２内の動力伝達経路を動力伝達抑制状態とする制御である。

具体的には、減速エコラン判定部１２６は、例えば、シフトレバー９６の位置が走行ポジションにおいて、所定の減速エコラン開始条件が成立するか否かを判定する。この所定の減速エコラン開始条件の成立とは、例えばレバーポジションＰＳＨが「Ｄ」ポジションである車両の減速走行中すなわち非加速走行中に、車速Ｖが減速エコランを開始する車速か否かを判定するための所定の車速判定値Ｖ０未満であり、アクセル開度Ａｃｃがアクセルオフを判定するための所定の開度零判定値であり、且つブレーキスイッチ９０から操作ＢＯＮを表す信号が出力されている場合である。

また、減速エコラン判定部１２６は、減速エコラン制御部１２８による減速エコラン制御中に所定のエコラン解除条件が成立するか否かを判定することにより、その減速エコラン制御を解除（終了）するか否かを逐次判定する。この所定の減速エコラン解除条件の成立とは、例えば減速エコラン制御部１２８による減速エコラン中に、アクセルペダル７８が踏込み操作されたと判定される所定のアクセル開度判定値以上となり、且つブレーキスイッチ９０から操作ＢＯＮを表す信号が出力されなくなった場合であり、また例えば、減速エコラン制御部１２８による減速エコラン中に、アクセルペダル７８が踏込み操作されたと判定されておらず、且つブレーキスイッチ９０から操作ＢＯＮを表す信号が出力されてはいないが、電気使用量が大きい状態が一定時間以上続くことによってタイマーが作動した場合である。このタイマー作動は、バッテリの保護を目的としている。

アクセル操作判定部１３２は、例えばアクセル開度Ａｃｃがアクセルオフを判定するための所定の開度零判定値を超えたか否かに基づいて、減速エコラン制御部１２８による減速エコラン制御の開始に際して、アクセルペダル７８の踏込操作がなされたか否かすなわちアクセルオンとされたか否かを判定するアクセル操作オン判定部である。また、減速エコラン制御部１２８による減速エコラン制御の解除に際して、アクセルペダル７８の踏込操作がなされていないか否かすなわちアクセルオフとされたか否かを判定するアクセル操作オフ判定部でもある。

ブレーキ操作判定部１３４は、例えばフットブレーキペダル９２のブレーキ操作ＢＯＮを表す信号が入力されたか否かに基づいて、減速エコラン制御部１２８による減速エコラン制御の開始に際して、ブレーキ操作ＢＯＮを表す信号が入力されたか否かすなわちブレーキオンとされたか否かを判定するブレーキオン操作判定部１３４である。また、減速エコラン制御部１２８によるエコラン制御の解除に際して、ブレーキ操作ＢＯＮを表す信号が入力されていないか否かすなわちブレーキオフとされたか否かを判定するブレーキオフ操作判定部１３４でもある。

減速エコラン判定部１２６によって減速エコラン制御解除条件が成立したと判定されると、エンジン出力制御部１２２はエンジン３０を始動し、その後、変速制御部１２４は第１速ギヤ段を成立させるために、ブレーキＢ２の係合を開始させると同時にクラッチＣ２の半係合を開始させ、次いでクラッチＣ１の係合を開始させる。図６は、ブレーキＢ２が係合を完了し、リングギヤＲ２（Ｒ３）の回転速度が零となった時点からその後の第１ギヤ段における、サンギヤＳ３の回転速度と出力歯車２８の回転速度ＮＯＵＴとの関係を示した共線図である。この図６の共線図は、横軸方向において各遊星歯車装置１６、２０、２２のギヤ比ρｓ１、ρｓ２、ρｓ３の相対関係を表し、縦軸方向において相対回転速度を示す二次元座標である。横軸実線は回転速度零を示し、上側の横線破線は出力歯車２８の回転速度ＮＯＵＴを示している。７本の縦線Ｙ１〜Ｙ７は、右から順にＹ１が第１遊星歯車装置１６のサンギヤＳ１、Ｙ２がキャリアＣＡ１、Ｙ３がリングギヤＲ１、Ｙ４が第２遊星歯車装置２０のサンギヤＳ２、Ｙ５がリングギヤＲ２（Ｒ３）、Ｙ６がキャリアＣＡ２（ＣＡ３）、Ｙ７が第３遊星歯車装置２２のサンギヤＳ３それぞれの相対回転速度を示している。また、実線で示された斜めの直線は、第２ブレーキＢ２が完全係合されることにより定まる直線であり、この斜めの直線とＹ６との交点が、出力歯車２８に連結されたキャリアＣＡ２の回転速度を示し、斜めの直線とＹ７との交点がサンギヤＳ３の回転速度を示している。

図５に戻り、差回転判定部１３０は、タービン回転速度センサ９８により検出されたトルクコンバータ３２の回転速度であるタービン回転速度ＮＴ（ｒｐｍ）、すなわち入力軸２６の回転速度である入力軸回転速度ＮＩＮと、車速センサ８８により検出された出力歯車２８の出力歯車回転速度ＮＯＵＴおよび、ギヤ比ρｓ３とから計算されたサンギヤＳ３との回転速度との差、すなわち入力軸回転速度ＮＩＮとサンギヤＳ３との差回転を判定している。この差回転はクラッチＣ１の入力側と出力側との差回転でもある。

また、経過時間判定部１３６は、減速エコラン制御解除条件が成立し、減速エコラン判定部１２６から指令信号（エンジン復帰指示）が出力され、減速エコラン制御部１２８から、経過時間判定部１３６に指令信号が出力された時間を起点として、その時間からの経過時間Ｔが予め設定された時間Ｔｅを経過したか否かを判定している。

図７は、エンジン３０が停止している減速エコラン走行中のアクセル操作によって、ニュートラル状態からドライブ状態へ切替わる際の摩擦係合装置の作動を示すタイムチャートを示したものである。自動変速機１２の入力軸回転速度ＮＩＮとサンギヤＳ３との回転速度の差が大きい場合、前進ギヤ段を形成するための発進クラッチ、すなわち第１摩擦係合装置として機能するクラッチＣ１の発熱量が大きくなり、クラッチＣ１の耐久性が低下する恐れがある。図８には、エンジン始動時のクラッチＣ１の発熱量を軽減するため各部材の回転速度の作動が記載されている。具体的には、クラッチＣ１の係合に向けた油圧供給の開始に先立って、第１ギヤ段を形成しない第２摩擦係合装置として機能するクラッチＣ２を半係合することにより、エンジンの回転が入力される自動変速機１２の入力軸２６の回転速度を減少した後、第１ギヤ段を形成するクラッチＣ１を係合することにより、第１ギヤ段を形成するクラッチＣ１の発熱を減少させ、耐久性を改善するとともに、係合時のショックの低減や、駆動系異音の低減を図っている。また、入力軸２６とケース１４との間に直列に連結されるクラッチＣ２とブレーキＢ２とが入力軸２６のブレーキとして機能している。第１速ギヤ段を形成しないクラッチＣ２から、第１速ギヤ段を形成するクラッチＣ１への切替えは、入力軸２６の回転速度である入力軸回転速度ＮＩＮ、とサンギヤＳ３の回転速度との差回転、すなわちクラッチＣ１の入力側回転速度と出力側回転速度との差回転が、所定の判定値（差回転判定値ｒｄ）以下となった時点で実施される。この判定は、差回転判定部１３０によって行われ、変速制御部１２４からの出力信号によって摩擦係合装置の作動が制御される。

減速エコラン制御解除条件が成立すると、減速エコラン判定部１２６から指令信号（エンジン復帰指示）が出力され、減速エコラン制御部１２８を経て、エンジン出力制御部１２２はエンジン３０を始動させる（図７のｔ０時点）。予め設定された時間Ｔｅ（＝ｔ１−ｔ０）の経過後、経過時間判定部１３６からの指令信号（Ｎ−Ｄ指示）に基づき、変速制御部１２４は指令信号を油圧回路１００に出力し、油圧供給装置１０２から供給されたライン油圧ＰＬは作動油圧ＰＢ２に調圧されて油圧アクチュエータＡＣＴ４に供給され、ブレーキＢ２の係合を開始させる（図７のｔ１時点）。これと同時に油圧供給装置１０２から供給された油圧ＰＤは変速制御部１２４からの指令信号に基づいて作動油圧ＰＣ２に調圧されて油圧アクチュエータＡＣＴ２供給され、クラッチＣ２の半係合を開始させる（図７のｔ１時点）。ブレーキＢ２の係合とクラッチＣ２の半係合の開始は、予め設定された時間Ｔｅの経過後に実施されるが、例えば、エンジンの回転速度が予め決められた回転速度を超えた時点で、ブレーキＢ２の係合とクラッチＣ２の半係合を開始することとしても良い。なお、第１ギヤ段はブレーキＢ１とクラッチＣ１によって成立させられるが、クラッチＣ２は、第１ギヤ段の成立には係らず、第４ギヤ段から第６ギヤ段を成立させるための摩擦係合装置である。変速制御部１２４の指令信号に基づいてＢ２の完全係合に係る油圧ＰＢ２がその最大油圧（ライン油圧）ＰＬに達し、Ｂ２が完全係合すると（図７のｔ２時点）、変速制御部１２４からの指令信号に基づいてＣ２の係合に係る油圧ＰＣ２がＣ２を半係合とする油圧Ｐ１から半係合を維持しながら予め設定された速度で緩やかに油圧が上がり、入力軸回転速度ＮＩＮとサンギヤＳ３との回転速度の差が差回転判定値ｒｄ以下となった時点で差回転判定部１３０からの指令信号が変速制御部１２４に出力され、変速制御部１２４は油圧ＰＣ２の供給を停止し、Ｃ２からの排出を開始させる（図７のｔ３時点）。これと同時に油圧供給装置１０２から供給された油圧ＰＤは変速制御部１２４からの指令信号に基づいて作動油圧ＰＣ１に調圧されて油圧アクチュエータＡＣＴ１供給され、クラッチＣ１の係合が開始される（図７のｔ３時点）。変速制御部１２４は、クラッチＣ１の係合に係る油圧ＰＣ１の半係合を維持したまま、予め設定された油圧Ｐ３まで上げる（図７のｔ４時点）。一方、クラッチＣ２の係合に係る油圧ＰＣ２供給が停止されることによりクラッチＣ２は完全に解放される（図７のｔ４時点）。変速制御部１２４はクラッチＣ１の係合に係る油圧をＰ３に維持した後、クラッチＣ１が完全係合すると（図７のｔ５時点）、クラッチＣ１の係合に係る油圧を係合装置の最大油圧（ライン油圧）ＰＬまで上昇させ、クラッチＣ１の係合を維持する（図７のｔ６時点）。

図８は回転速度のタイムチャートである。図８において、減速エコラン制御解除条件が成立すると、減速エコラン判定部１２６から指令信号（エンジン復帰指示）が出力され、減速エコラン制御部１２８を経て、エンジン出力制御部１２２はエンジン３０を始動する（ｔ０時点）。それに伴って入力軸２６の回転速度ＮＩＮが上昇していく（ｔ０〜ｔ１時点）。一方、サンギヤＳ３とリングギヤＲ３の回転速度はキャリアＣＡ３の回転速度、すなわち出力歯車２８の回転速度ＮＯＵＴと同一となっている（ｔ０〜ｔ１時点）。しかし、ブレーキＢ２が係合を開始すると（ｔ１時点）サンギヤＳ３の回転速度は増加し、リングギヤＲ３の回転速度は減少していく（ｔ１〜ｔ２時点）。サンギヤＳ３と出力歯車２８との回転速度の差、およびリングギヤＲ３と出力歯車２８との回転速度の差との比は一定であり、第３遊星歯車装置２２のギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρｓ３によって定められる。Ｂ１が完全係合にいたるとリングギヤＲ３の回転速度は零となる（ｔ２時点）。この時点で第１ギヤ段の成立に係らないクラッチＣ２は半係合となっており、これによって生じる摩擦によって入力軸回転速度ＮＩＮが減少していく。変速制御部１２４は、クラッチＣ２の半係合を維持しながら、予め定められた速度で緩やかにクラッチＣ２に係る油圧を上げることにより、さらに入力軸回転側ＮＩＮを減少させ、入力軸回転速度ＮＩＮとサンギヤＳ３との回転速度の差が前記差回転判定値ｒｄとなるまでさらに入力軸回転速度を減少させる。前記差回転判定値ｒｄに達すると（ｔ３時点）、差回転判定部１３０から変速制御部１２４に指令信号が出力され、変速制御部１２４は、クラッチＣ２に係る油圧を停止させる一方、第１ギヤ段の成立に係わるクラッチＣ１に係る油圧を上げ、半係合を経て係合にいたる油圧に設定する（ｔ４時点）。入力軸回転速度ＮＩＮは、クラッチＣ１の半係合によって生じる摩擦によって更に減少を続けた後、完全係合にいたる（ｔ５時点）。クラッチＣ１が完全係合した事により、サンギヤＳ３の回転速度は、入力軸回転速度ＮＩＮと同一となる。また、キャリアＣＡ３の出力回転速度、すなわち出力歯車２８の回転速度ＮＯＵＴは、ｔ０から緩やかに減少した後ｔ５から増加に転じる。

図９は、電子制御装置１２０の図７および図８に示した制御作動の要部を説明するフローチャートであり、繰り返し実行される。

図９において、先ず減速エコラン判定部１２６の作動に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、減速エコラン判定部１２６は、例えば前記所定の減速エコラン条件が成立するか否かを判定することにより減速エコラン制御を開始するか否かを逐次判定する。このＳ１判定が否定される場合は本ルーチンが終了されるが、肯定される場合は減速エコラン制御部１２８の作動に対応するＳ２において、例えば、減速エコラン制御開始指令が出力され、減速エコラン制御が開始される。この減速エコラン制御開始指令が出力されることによって、エンジン出力制御部１２２は、エンジン３０を停止させるエンジン出力制御指令信号ＳＥをエンジンに出力し、変速制御部１２４は、クラッチＣとブレーキＢへの油圧制御指令信号を解放側に変化させる。

減速エコラン判定部１２６の作動に対応するＳ３において、所定の減速エコラン解除条件が成立する場合、例えば、減速エコラン制御部１２８による減速エコラン中に、アクセルペダル７８が踏込み操作されたと判定される所定のアクセル開度判定値以上となり、且つブレーキスイッチ９０から操作ＢＯＮを表す信号が出力されなくなった場合であり、また例えば、減速エコラン制御部１２８による減速エコラン中に、アクセルペダル７８が踏込み操作されたと判定されておらず、且つブレーキスイッチ９０から操作ＢＯＮを表す信号が出力されてはいないが、電気使用量が大きい状態が一定時間以上続くことによってタイマーが作動した場合、減速エコラン解除条件の成立が判定される。

Ｓ３の判定が肯定された場合、エンジン出力制御部１２２に対応するＳ４において、エンジン３０の出力制御のための信号が出力され、エンジン３０が再起動される。

エンジンの再起動後、経過時間判定部１３６の作動に対応するＳ５において、予め設定された時間Ｔｅを経過したか否かが判定され、このＳ５判定が肯定される場合、すなわち時間Ｔｅを経過した場合、経過時間判定部１３６の作動に対応するＳ６において、指令信号（Ｎ−Ｄ指示）が変速制御部１２４に送られ、変速制御部１２４の作動に対応するＳ７において、油圧制御回路１００を介してブレーキＢ２への油圧ＰＢ２の供給およびＣ２を半係合とするための油圧ＰＣ２の調整供給が開始される。

差回転判定部１３０の作動に対応するＳ８において、入力軸回転速度ＮＩＮと、サンギヤＳ３との回転速度の差、すなわち差回転が、差回転判定値ｒｄ以下となったか否かが判定される。入力軸回転速度ＮＩＮは、タービン回転速度センサ９８により検出されたトルクコンバータ３２の回転速度と同一であり、トルクコンバータの回転速度から求められる。また、サンギヤＳ３の回転速度は、車速センサ８８により検出された車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）に対応する出力歯車２８の回転速度である出力回転速度ＮＯＵＴと、ギヤ比ρｓ３から求められる。

Ｓ８の判定が肯定された場合、変速制御部１２４の作動に対応するＳ９においてクラッチＣ２の係合に係る油圧ＰＣ２の供給が停止され且つドレインが開始され、これと同時に、クラッチＣ１には、クラッチＣ１が短時間で半係合から係合に移行しない、予め設定されている増加パターンで油圧の調整供給が開始される。

差回転判定部１３０の作動に対応するＳ１０において、車速センサ８８により検出された車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）に対応する出力歯車２８の回転速度である出力回転速度ＮＯＵＴと、サンギヤＳ３との回転速度の差、すなわち差回転が零と見なせる程度の所定の回転速度の差と成ったか否かが判定される。このことにより、クラッチＣ１が完全係合したことが確認される。

Ｓ１０の判定が肯定された場合、変速制御部１２４の作動に対応するＳ１１においてクラッチＣ１への油圧ＰＣ１を係合装置の最大油圧まで上昇させ、係合を確実なものとする。

このように、本実施例の車両用自動変速機１２の制御装置１２０においては、クラッチＣ１の係合開始と、クラッチＣ２の半係合によって発生する自動変速機１２の入力軸２６の回転抵抗の増加により自動変速機１２の入力軸２６の回転速度の上昇が抑制された後に、クラッチＣ２が開放され且つクラッチＣ１を完全係合させることとなる。これにより、入力軸２６の回転速度上昇の抑制後にクラッチＣ１を完全係合することによって、クラッチＣ１の発熱量の低減が可能となり、更に発熱量の低減によるクラッチＣ１の耐久性の改善を図ることができる。

しかも、本実施例の車両用自動変速機１２の制御装置１２０においては、クラッチＣ１の入力側、すなわち入力軸２６の回転速度と、出力側すなわち、サンギヤＳ３の回転速度との差回転が所定の判定値ｒｄ以下となった入力軸２６の回転速度の低減後に、クラッチＣ１が係合開始させられることにより、クラッチＣ１の係合による発進ショックの低減や、駆動系異音の低減を図ることができる。

また、本実施例の車両用自動変速機１２の制御装置１２０においては、入力軸２６とケース１４との間に直列に連結されるクラッチＣ２とブレーキＢ２とが入力軸２６のブレーキとして機能するので、ブレーキＢ２の係合とクラッチＣ２の半係合とにより、入力軸２６の回転速度が第１ギヤ段の成立に先立って好適に低減させられる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の様態においても適用される。

例えば、暖機などのためエンジンの高回転状態での車両停止からの発進時、例えばガレージシフト時についても、自動変速機１２のクラッチＣ１すなわち発進クラッチに入力される入力側の回転速度と発進クラッチの出力側の回転速度の差が大きい場合があるので、このような場合にも本発明が適用されうる。すなわち、自動変速機１２がニュートラル状態から第１ギヤ段へと切り替える時に、エンジンの回転が入力される自動変速機１２の入力軸２６の回転速度と、自動変速機１２の出力軸回転速度、すなわち、出力歯車２８の回転速度に比例して回転する回転部材（サンギヤＳ３）の回転速度の差が大きい場合、発進時の変速段を形成する発進クラッチの発熱量が大きくなり、発進クラッチの耐久性が低下する恐れがある。これに対して、減速エコランからのエンジンの再始動と類似の係合装置の制御により、発進クラッチの発熱量を軽減するための発進時の摩擦係合装置の作動を行うことができる。このような暖機などのためのエンジンの高回転状態での車両停止からの発進時のタイムチャートは、減速エコラン時のエンジン始動と類似ではあるが多少異なったものとなる。エンジンの始動を伴う車両の発進時は、図８における出力歯車２８の回転速度ＮＯＵＴ、およびサンギヤＳ３の回転速度は車両の発進の直前まで零であり、このことにおいて減速エコランにおけるタイムチャート図８と異なっている。しかしながら、クラッチＣ２の半係合によって入力軸回転速度ＮＩＮの減少をもたらし、その回転速度が所定の回転速度（減速エコランにおける、差回転判定値ｒｄに相当する）以下となった時点でクラッチＣ２を解放し、それに替わってクラッチＣ１を半係合とし、差回転が零と見なせる程度の所定の回転速度の差となった時点で、クラッチＣ１に係る油圧ＰＣ１を最大油圧に上昇させる制御は、それぞれの摩擦係合装置の動き、および、その目的と効果について、減速エコランによるエンジン停止時のエンジンの始動における係合装置の制御と同一である。

また、第１ギヤ段の成立に先立って、クラッチＣ２を半係合させる係合装置の変速制御を常に実行するものではなく、たとえばエンジンの回転数の増加率、もしくはアクセル開度などを閾値として、クラッチＣ２を半係合させる変速制御を実行するか否かを判断することとしても良い。

また、前述の実施例の自動変速機１２は、第３摩擦係合装置としてブレーキＢ３を備えるものであったが、そのブレーキＢ２に加えて、一方向クラッチを備えるものでも良い。

また、前述の実施例の自動変速機１２は、３つの遊星歯車装置１６、２０、２２を備えた前進６段の遊星歯車式自動変速機であったが、遊星歯車装置の数および、前進ギヤ段の段数はそれ以外の数であってもよい。

その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられても実施されるものである。

１０：車両
１２：自動変速機
１４：ケース（非回転部材）
２２：遊星歯車装置
２６：入力軸
２８：出力歯車（出力部材）
１２０：電子制御装置
Ｃ１：クラッチ（第１摩擦係合装置）
Ｃ２：クラッチ（第２摩擦係合装置）
Ｂ２：ブレーキ（第３摩擦係合装置）
Ｓ３：サンギヤ
Ｒ２（Ｒ３）：リングギヤ
ＣＡ２（ＣＡ３）：キャリア
ｒｄ：差回転判定値

Claims (2)

1. 複数の摩擦係合装置のうちの第１摩擦係合装置が係合されることで第１ギヤ段が形成される車両用自動変速機の制御装置であり、前記自動変速機は、前記自動変速機の出力部材に連結されたキャリアと、前記第１摩擦係合装置を介して前記自動変速機の入力軸と選択的に連結されるサンギヤと、第２摩擦係合装置を介して前記入力軸に選択的に連結され、且つ第３摩擦係合装置を介して選択的に非回転部材に連結されるリングギヤとを有する遊星歯車装置を備えるものであって、
   前記自動変速機の何れのギヤ段も成立していないニュートラル状態から、前記第１摩擦係合装置の係合によって前記第１ギヤ段が形成される動力伝達状態へ切り替えられる過程で、前記第１摩擦係合装置の完全係合に先立って、前記第１ギヤ段の成立に関与しない前記第２摩擦係合装置を一時的に半係合させるとともに、前記第３摩擦係合装置は、前記ニュートラル状態から前記第１ギヤ段への変速開始時に応答して前記第２摩擦係合装置とともに係合開始されることを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
2. 前記第２摩擦係合装置の半係合によって前記第１摩擦係合装置の入力側回転速度と出力側回転速度の差回転が所定の判定値以下に低減させられた後に、前記第１摩擦係合装置の係合を開始させることを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の制御装置。

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