JP6317402B2 - シフト制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、シフト制御装置に関し、特に、出力軸をロックするパーキング機構を有する自動変速機のシフト制御装置に関する。

一般的に、エンジンから出力される駆動力は、トルクコンバータを介して自動変速機に入力され、自動変速機で変換された後、ギヤや駆動軸等から構成される動力伝達系を介して駆動輪に伝達される。そのため、例えば、シフトポジションがＤレンジ（前進走行ポジション）又はＲレンジ（後進走行ポジション）にあり、ブレーキペダルが踏み込まれて車両が停止している状態では、トルクコンバータを介して入力されるエンジントルクにより、動力伝達系を構成する駆動軸等にねじれが生じる。

一方、自動変速機では、Ｐレンジ（パーキングポジション）が選択されたときには、自動変速機の出力軸に嵌合されたパーキングギヤがロックされる（すなわち出力軸が固定される）。そのため、上述したように動力伝達系を構成する駆動軸等にねじれが生じている状態で、パーキングギヤがロックされると、動力伝達系を構成する駆動軸等のねじれ状態が保持されることになる。そして、その後、Ｐレンジから他のレンジ（例えばＤレンジ等）にシフトされると、パーキングギヤのロックが解除されて、保持されていたねじれが解消される際に、蓄積されていたねじれトルクによって、パーキングギヤや駆動軸等が回転することにより、ショックや振動あるいは異音が発生して搭乗者に違和感を与えるおそれがあった。

このような問題を解決するために、特許文献１には、捩りトルクの残留を防止してＰポジションから他のポジションにシフトした際のショックや異音などを防止するシフト制御装置が開示されている。より具体的には、このシフト制御装置では、シフトレバーがＲポジションからＰポジションに操作された場合に、自動変速機内の第２クラッチと第４ブレーキとを解放側に操作し、所定時間の待機後に、パーキングロック機構による自動変速機の出力軸のロックを行う。このシフト制御装置によれば、出力軸のロックに先立って、自動変速機の動力伝達を断状態にするので、自動変速機内の動力伝達系に捩りトルクの残留がない状態で出力軸がロックされ、次にＰポジションから他のポジションにシフトした際にもショックが生じない。

特開２００２−１２２２３６号公報

上述したように、特許文献１に記載されている技術によれば、ねじり変形として蓄積されたねじりトルクの解放に伴うショックや異音を防止することができる。しかしながら、動力伝達系を構成する駆動軸等にねじれが生じている状態で、Ｐレンジが選択され、自動変速機の出力軸に嵌合されたパーキングギヤがロックされる際には、例えばクラッチが解放され、パーキングギヤとパーキングポールとが嵌合するまでの間、動力伝達系を構成する駆動軸等のねじれが解放されて、パーキングギヤが回転し、パーキングギヤとパーキングポールとが接触することにより歯打ち音（異音）が生じることがある。

しかしながら、特許文献１に記載のシフト制御装置では、パーキングギヤがロックされる際の歯打ち音（異音）については問題としていない。ただし、問題としていないものの、このシフト制御装置では、シフトレバーがＲポジションからＰポジションに操作された場合に、自動変速機内の第２クラッチと第４ブレーキとを解放側に操作し、所定時間の待機後に、パーキングロック機構による自動変速機の出力軸のロックを行うため、パーキングギヤがロックされる際の歯打ち音（異音）の低減にも寄与し得るものと推測される。

ところで、パーキングギヤがロックされる際の駆動系の運転状態（例えばエンジンの運転状態等）によって、動力伝達系を構成する駆動軸などに作用するねじりトルクの大きさ（すなわちねじれ量）は変化する。そのため、例えば、ねじりトルクの大きさ（ねじれ量）が大きい場合には、上記待機時間の長さによっては、パーキングギヤがロックされる際歯打ち音（異音）を十分に低減できないおそれがある。一方、ねじりトルクの大きさ（ねじれ量）が小さい場合には、待機時間が必要以上に長くなってしまうおそれもある。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、出力軸をロックするパーキング機構を有する自動変速機のシフト制御装置であって、パーキングレンジが選択された際の駆動系の動作状態にかかわらず、パーキングギヤがロックされる際における、パーキングギヤとパーキングポールとの歯打ち音（異音）を確実に低減することが可能なシフト制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係るシフト制御装置は、トルクコンバータを介して入力されるエンジンの駆動力を変換して出力する自動変速機のシフトレンジを選択する操作を受け付け、当該操作に応じた選択情報を出力するセレクト手段と、セレクト手段により出力される選択情報に応じて、自動変速機のシフトレンジを切り替えるレンジ切替制御手段と、パーキングギヤ及びパーキングポールを有し、該パーキングポールがパーキングギヤに噛み込むことにより自動変速機の回転をロックして自動変速機をパーキング状態にするパーキング機構と、トルクコンバータとパーキング機構との間に配設され、駆動力の伝達を断続するクラッチと、セレクト手段により出力される選択情報に応じて、クラッチの動作を制御するクラッチ制御手段と、パーキングレンジが選択されたことを示す選択情報が出力されたときに、エンジンの回転数とトルクコンバータのタービン回転数との差回転及び自動変速機の油温に基づいて、パーキングポールの駆動を開始するまでのディレイ時間を設定するディレイ設定手段とを備え、クラッチ制御手段が、パーキングレンジが選択されたことを示す選択情報が出力されたときに、クラッチを解放し、レンジ切替制御手段が、パーキングレンジが選択されたことを示す選択情報が出力されたときに、クラッチ制御手段によってクラッチが解放された後、ディレイ設定手段により設定されたディレイ時間が経過したときにパーキングポールを駆動して自動変速機をパーキング状態にすることを特徴とする。

本発明に係るシフト制御装置によれば、上記クラッチが解放された後、ディレイ時間（遅延時間）が経過したとき、すなわち、動力伝達系のねじれが解消されたときに、パーキングポールが駆動されて自動変速機がパーキング状態とされる。ここで、ディレイ時間は、エンジンの回転数とトルクコンバータのタービン回転数との差回転及び自動変速機の油温に基づいて設定される。すなわち、エンジンやトルクコンバータ等の駆動系の動作状態（動力伝達系を構成する駆動軸などに作用するねじりトルクの大きさ（ねじれ量））を考慮してディレイ時間を設定することができる。その結果、動力伝達系を構成する駆動軸などのねじれ量が変化したとしても、パーキングギヤがロックされる際における、パーキングギヤとパーキングポールとの歯打ち音（異音）を確実に低減することができる。すなわち、パーキングレンジが選択された際の駆動系の動作状態かかわらず、パーキングギヤがロックされる際における、パーキングギヤとパーキングポールとの歯打ち音（異音）を確実に低減することが可能となる。

本発明に係るとするシフト制御装置では、上記ディレイ設定手段が、エンジンの回転数とトルクコンバータのタービン回転数との差回転及び自動変速機の油温からトルク比を求め、該トルク比に応じてディレイ時間を設定することが好ましい。

この場合、エンジン回転数とタービン回転数との差回転及び油温から、動力伝達系を構成する駆動軸などに作用するねじりトルクの大きさ（ねじれ量）に比例するトルク比が求められ、そのトルク比からパーキングポールの駆動を開始するまでのディレイ時間が設定される。よって、ねじりトルクの大きさ（ねじれ量）に応じた適切な値にディレイ時間を設定することが可能となる。

本発明に係るとするシフト制御装置では、上記ディレイ設定手段が、ハイアイドル時、及び／又はストール時に、差回転及び油温に基づいてディレイ時間を設定することが好ましい。

この場合、ハイアイドル時（暖機中にアイドル回転数が通常（暖気後）よりも高めに制御されているとき）、及び／又はストール時（例えば、シフトポジションがＤレンジ又はＲレンジにあり、ブレーキペダルが踏み込まれて車両が停止しているとき）、すなわち、動力伝達系を構成する駆動軸などに作用するねじりトルクの大きさ（ねじれ量）が特に大きくなるときを選んで、パーキングギヤがロックされる際における、パーキングギヤとパーキングポールとの歯打ち音（異音）を効果的に低減することが可能となる。

本発明に係るとするシフト制御装置では、上記ディレイ設定手段が、自動変速機の油温が所定温度以下の場合に、差回転及び油温に基づいてディレイ時間を設定し、油温が所定温度よりも高い場合には、ディレイ時間をゼロにすることが好ましい。

この場合、自動変速機の油温が所定温度以下の場合、すなわち、オイルの粘性がより高く、動力伝達系を構成する駆動軸などに作用するねじりトルクの大きさ（ねじれ量）が特に大きくなるときを選んで、パーキングギヤがロックされる際における、パーキングギヤとパーキングポールとの歯打ち音（異音）を効果的に低減することが可能となる。

本発明に係るとするシフト制御装置では、上記クラッチが、トルクコンバータとパーキング機構との間に設けられ、駆動輪の正転と逆転とを切り替える前後進切替機構を構成する前進クラッチ又は後進ブレーキであることが好ましい。

この場合、パーキングポールが駆動される前に、前後進切替機構を構成する前進クラッチ（ＤレンジからＰレンジに切替えられた場合）又は後進ブレーキ（ＲレンジからＰレンジに切替えられた場合）が解放されることにより、動力伝達系を構成する駆動軸などのねじれを解消することが可能となる。

本発明によれば、パーキングレンジが選択された際の駆動系の動作状態にかかわらず、パーキングギヤがロックされる際における、パーキングギヤとパーキングポールとの歯打ち音（異音）を確実に低減することが可能となる。

実施形態に係るシフト制御装置、及び該シフト制御装置が搭載されたＡＷＤ車のパワートレイン並びに駆動力伝達系の構成を示すブロック図である。 無段変速機のパーキング機構の構成を示す図である。 トルク比マップの一例を示す図である。 ディレイマップの一例を示す図である。 実施形態に係るシフト制御装置によるパーキングロック処理（歯打ち音低減制御）の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

まず、図１及び図２を併せて用いて、実施形態に係るシフト制御装置１の構成について説明する。図１は、シフト制御装置１、及び該シフト制御装置１が搭載されたＡＷＤ（Ａｌｌ Ｗｈｅｅｌ Ｄｒｉｖｅ：全輪駆動）車のパワートレイン並びに駆動力伝達系の構成を示すブロック図である。また、図２は、無段変速機（ＣＶＴ）３０のパーキング機構１１０の構成を示す図である。なお、本実施形態では、シフトバイワイヤ（ＳＢＷ）式の無段変速機３０を搭載した、ＦＦ（Ｆｒｏｎｔ ｅｎｇｉｎｅ Ｆｒｏｎｔ ｄｒｉｖｅ）ベースのパートタイム式ＡＷＤ車を例にして説明する。

エンジン２０は、どのような形式のものでもよいが、例えば水平対向型の筒内噴射式４気筒ガソリンエンジンである。エンジン２０では、エアクリーナ（図示省略）から吸入された空気が、吸気管に設けられた電子制御式スロットルバルブ（以下、単に「スロットルバルブ」ともいう）により絞られ、インテークマニホールドを通り、エンジン２０に形成された各気筒に吸入される。ここで、エアクリーナから吸入された空気の量はエアフローメータ７１により検出される。さらに、スロットルバルブには、該スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ７２が配設されている。各気筒には、燃料を噴射するインジェクタが取り付けられている。また、各気筒には混合気に点火する点火プラグ、及び該点火プラグに高電圧を印加するイグナイタ内蔵型コイルが取り付けられている。エンジン２０の各気筒では、吸入された空気とインジェクタによって噴射された燃料との混合気が点火プラグにより点火されて燃焼する。燃焼後の排気ガスは排気管を通して排出される。

上述したエアフローメータ７１、スロットル開度センサ７２に加え、エンジン２０のカムシャフト近傍には、エンジン２０の気筒判別を行うためのカム角センサが取り付けられている。また、エンジン２０のクランクシャフト近傍には、クランクシャフトの位置を検出するクランク角センサ７５が取り付けられている。これらのセンサは、後述するエンジン・コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）７０に接続されている。また、ＥＣＵ７０には、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセルペダルセンサ７３、及びエンジン２０の冷却水の温度を検出する水温センサ７４等の各種センサも接続されている。

エンジン２０の出力軸（クランク軸）２１には、クラッチ機能とトルク増幅機能を持つトルクコンバータ２２、及び前後進切換機構２７を介して、エンジン２０からの駆動力を変換して出力する無段変速機（特許請求の範囲に記載の自動変速機に相当）３０が接続されている。

トルクコンバータ２２は、主として、ポンプインペラ２３、タービンライナ２４、及びステータ２５から構成されている。出力軸２１に接続されたポンプインペラ２３がオイルの流れを生み出し、ポンプインペラ２３に対向して配置されたタービンライナ２４がオイルを介してエンジン２０の動力を受けて出力軸を駆動する。両者の間に位置するステータ２５は、タービンライナ２４からの排出流（戻り）を整流し、ポンプインペラ２３に還元することでトルク増幅作用を発生させる。

また、トルクコンバータ２２は、入力と出力とを直結状態にするロックアップクラッチ２６を有している。トルクコンバータ２２は、ロックアップクラッチ２６が締結されていないとき（非ロックアップ状態のとき）はエンジン２０の駆動力をトルク増幅して無段変速機３０に伝達し、ロックアップクラッチ２６が締結されているとき（ロックアップ時）はエンジン２０の駆動力を無段変速機３０に直接伝達する。トルクコンバータ２２を構成するタービンライナ２４の回転数（タービン回転数）は、タービン回転センサ５６により検出される。検出されたタービン回転数は、後述するトランスミッション・コントロールユニット（以下「ＴＣＵ」という）５０に出力される。

前後進切替機構２７は、駆動輪１０（左前輪１０ＦＬ，右前輪１０ＦＲ，左後輪１０ＲＬ，右後輪１０ＲＲ）の正転と逆転（車両の前進と後進）とを切り替えるものである。前後進切替機構２７は、主として、ダブルピニオン式の遊星歯車列、前進クラッチ２８及び後進ブレーキ２９（特許請求の範囲に記載のクラッチに相当）を備えている。前後進切替機構２７では、前進クラッチ２８及び後進ブレーキ２９それぞれの状態を制御することにより、エンジン駆動力の伝達経路を切り替えることが可能に構成されている。

より具体的には、Ｄ（ドライブ）レンジが選択された場合には、前進クラッチ２８を締結して後進ブレーキ２９を解放することにより、タービン軸３１の回転がそのまま後述するプライマリ軸３２に伝達され、車両を前進走行させることが可能となる。一方、Ｒ（リバース）レンジが選択された場合には、前進クラッチ２８を解放して後進ブレーキ２９を締結することにより、遊星歯車列を作動させてプライマリ軸３２の回転方向を逆転させることができ、車両を後進走行させることが可能となる。

また、Ｎ（ニュートラル）レンジ又はＰ（パーキング）レンジが選択されたときには、前進クラッチ２８及び後進ブレーキ２９を解放することにより、タービン軸３１とプライマリ軸３２とは切り離され（エンジン駆動力の伝達が遮断され）、前後進切替機構２７はプライマリ軸３２に動力を伝達しないニュートラル状態となる。なお、前進クラッチ２８及び後進ブレーキ２９の動作は、ＴＣＵ５０、及びバルブボディ（コントロールバルブ）６０によって制御される。

無段変速機３０の変速機構（バリエータ）３３は、前後進切替機構２７を介してトルクコンバータ２２のタービン軸（出力軸）３１と接続されるプライマリ軸３２と、該プライマリ軸３２と平行に配設されたセカンダリ軸３７とを有している。プライマリ軸３２には、プライマリプーリ３４が設けられている。プライマリプーリ３４は、プライマリ軸３２に接合された固定プーリ３４ａと、該固定プーリ３４ａに対向して、プライマリ軸３２の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ３４ｂとを有し、それぞれのプーリ３４ａ，３４ｂのコーン面間隔、すなわちプーリ溝幅を変更できるように構成されている。一方、セカンダリ軸３７には、セカンダリプーリ３５が設けられている。セカンダリプーリ３５は、セカンダリ軸３７に接合された固定プーリ３５ａと、該固定プーリ３５ａに対向して、セカンダリ軸３７の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ３５ｂとを有し、プーリ溝幅を変更できるように構成されている。

プライマリプーリ３４とセカンダリプーリ３５との間には駆動力を伝達するチェーン３６が掛け渡されている。プライマリプーリ３４及びセカンダリプーリ３５の溝幅を変化させて、各プーリ３４，３５に対するチェーン３６の巻き付け径の比率（プーリ比）を変化させることにより、変速比が無段階に変更される。

ここでプライマリプーリ３４（可動プーリ３４ｂ）には油圧室３４ｃが形成されている。一方、セカンダリプーリ３５（可動プーリ３５ｂ）には油圧室３５ｃが形成されている。プライマリプーリ３４、セカンダリプーリ３５それぞれの溝幅は、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃに導入されるプライマリ油圧と、セカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに導入されるセカンダリ油圧とを調節することにより設定・変更される。

変速機構３３のセカンダリ軸３７は、一対のギヤ（リダクションドライブギヤ、リダクションドリブンギヤ）からなるリダクションギヤ３８を介して、カウンタ軸３９につながれており、変速機構３３で変換された駆動力は、リダクションギヤ３８を介して、カウンタ軸３９に伝達される。カウンタ軸３９には、パーキングギヤ１１４が取り付けられている。

ここで、図２を参照しつつ、無段変速機３０のパーキング機構１１０について説明する。パーキング機構１１０は、Ｐ（パーキング）レンジが選択されたときに、車輪１０が回転しないよう無段変速機内部で回転をロックする機構である。後述するシフトバイワイヤ・コントロールユニット（以下「ＳＢＷ−ＣＵ」という）８０により駆動されるＳＢＷアクチュエータ８５（例えば電動モータ）の出力軸にはディテンドプレート１１１が取り付けられている。ディテンドプレート１１１には、パーキングロッド１１２が軸方向に進退可能に接続されている。一方、上述したように、無段変速機３０のカウンタ軸３９には、パーキングギヤ１１４がスプライン嵌合されている。また、該パーキングギヤ１１４と噛み合うことができるように、パーキングポール１１３が揺動可能に設けられている。

Ｐ（パーキング）レンジが選択された場合には、ＳＢＷアクチュエータ８５（電動モータ）が回動されることにより、ディテンドプレート１１１が揺動して、パーキングロッド１１２が軸方向に進出する。そして、該パーキングロッド１１２のテーパ部によってパーキングポール１１３が背面から押されて揺動し、パーキングギヤ１１４と噛み合う。これにより、無段変機３０の回転がロックされる。

図１に戻り、カウンタ軸３９は、一対のギヤ（カウンタドライブギヤ、カウンタドリブンギヤ）からなるカウンタギヤ４０を介して、フロントドライブシャフト４３につながれている。カウンタ軸３９に伝達された駆動力は、カウンタギヤ４０、及び、フロントドライブシャフト４３を介してフロントディファレンシャル（以下「フロントデフ」ともいう）４４に伝達される。フロントデフ４４は、例えば、ベベルギヤ式の差動装置である。フロントデフ４４からの駆動力は、左前輪ドライブシャフト４５Ｌを介して左前輪１０ＦＬに伝達されるとともに、右前輪ドライブシャフト４５Ｒを介して右前輪１０ＦＲに伝達される。

一方、上述したカウンタ軸３９上のカウンタギヤ４０（カウンタドライブギヤ）の後段には、リヤディファレンシャル５０に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチ４１が介装されている。トランスファクラッチ４１は、４輪の駆動状態（例えば前輪１０ＦＬ，１０ＦＲのスリップ状態等）やエンジントルクなどに応じて締結力（すなわち後輪１０ＲＬ，１０ＲＲへのトルク分配率）が制御される。よって、カウンタ軸３９に伝達された駆動力は、トランスファクラッチ４１の締結力に応じて分配され、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲ側にも伝達される。

より具体的には、カウンタ軸３９の後端は、一対のギヤ（トランスファドライブギヤ、トランスファドリブンギヤ）からなるトランスファギヤ４２を介して、車両後方へ延在するプロペラシャフト４６とつながれている。よって、カウンタ軸３９に伝達され、トランスファクラッチ４１によって調節（分配）された駆動力は、トランスファギヤ４２（トランスファドリブンギヤ）から、プロペラシャフト４６を介してリヤディファレンシャル４７に伝達される。

リヤディファレンシャル４７には左後輪ドライブシャフト４８Ｌ及び右後輪ドライブシャフト４８Ｒが接続されている。リヤディファレンシャル４７からの駆動力は、左後輪ドライブシャフト４８Ｌを介して左後輪１０ＲＬに伝達されるとともに、右後輪ドライブシャフト４８Ｒを介して右後輪１０ＲＲに伝達される。

また、車両のフロア（センターコンソール）等には、運転者によるシフト操作を受付けるシフトレバー５５が設けられている。シフトレバー５５には、シフトレバー５５と連動して動くように接続され、該シフトレバー５５の選択位置を検出するレンジスイッチ５４が取り付けられている。レンジスイッチ５４は、ＴＣＵ５０に接続されており、検出されたシフトレバー５５の選択位置が、ＴＣＵ５０に読み込まれる。すなわち、シフトレバー５５及びレンジスイッチ５４は、特許請求の範囲に記載のセレクト手段として機能する。なお、シフトレバー５５では、５つのシフトレンジ、すなわち、駐車レンジ（パーキング（Ｐ）レンジ）、後進走行レンジ（リバース（Ｒ）レンジ）、中立レンジ（ニュートラル（Ｎ）レンジ）、前進走行レンジ（ドライブ（Ｄ）レンジ）、及び、手動レンジ（マニュアル（Ｍ）レンジ）を選択的に切り換えることができる。

上述したようにパワートレインの駆動力伝達系が構成されることにより、例えば、シフトレバー５５がＤレンジに操作された場合には、前進クラッチ２８が係合され、エンジン駆動力が無段変速機３０のプライマリ軸３２に入力される。無段変速機３０により変換された駆動力は、セカンダリ軸３７から出力され、リダクションギヤ３８、カウンタ軸３９、カウンタギヤ４０を介してフロントドライブシャフト４３に伝達される。そして、フロントディファレンシャル４４によって駆動力が左右に分配され、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲに伝達される。したがって、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲは、車両４が走行状態にあるときには、常に駆動される。

一方、カウンタ軸３９に伝達された駆動力の一部は、トランスファクラッチ４１、及びトランスファギヤ４２を介してプロペラシャフト４６に伝達される。ここで、トランスファクラッチ４１に所定のクラッチトルクが付与されると、そのクラッチトルクに応じて分配された駆動力がプロペラシャフト４６に出力される。そして、リヤディファレンシャル４７を介して駆動力が後輪１０ＲＬ，１０ＲＲにも伝達される。これにより、ＦＦベースのパートタイム式ＡＷＤ車としての機能が発揮される。

無段変速機３０を変速させるための油圧、すなわち、上述したプライマリ油圧及びセカンダリ油圧は、バルブボディ（コントロールバルブ）６０によってコントロールされる。バルブボディ６０は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブ（電磁弁）を用いてバルブボディ６０内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプから吐出された油圧を調整して、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃ及びセカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに供給する。同様に、バルブボディ６０は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブを用いてバルブボディ６０内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプから吐出された油圧を調整して、前進クラッチ２８、後進ブレーキ２９、及びトランスファクラッチ４１に各クラッチを締結／解放するための油圧を供給する。

無段変速機３０の変速制御は、ＴＣＵ５０によって実行される。すなわち、ＴＣＵ５０は、上述したバルブボディ６０を構成するソレノイドバルブ（電磁弁）の駆動を制御することにより、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃ及びセカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに供給する油圧を調節して、無段変速機３０の変速比を変更する。同様に、ＴＣＵ５０は、上述したバルブボディ６０を構成するソレノイドバルブの駆動を制御することにより、トランスファクラッチ４１に供給する油圧を調節して、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲへ伝達される駆動力の分配比率を調節する。

また、ＴＣＵ５０は、バルブボディ６０を構成するクラッチリニアソレノイド６０ａの駆動を制御することにより、前進クラッチ２８又は後進ブレーキ２９に供給する油圧を調節して、前進クラッチ２８又は後進ブレーキ２９の締結／解放を行う。なお、クラッチソレノイド６０ａにより調圧された油圧（オイル）を前進クラッチ２８側に供給するか、又は後進ブレーキ２９側に供給するかは、ディテンドプレート１１１と連動して動くマニュアルバルブ（図示省略）によって切替えられる。

ここで、ＴＣＵ５０は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００を介して、エンジン２０を総合的に制御するＥＣＵ７０、及びＳＢＷ−ＣＵ８０等と相互に通信可能に接続されている。

ＥＣＵ７０では、カム角センサの出力から気筒が判別され、クランク角センサ７５の出力によって検出されたクランクシャフトの回転位置の変化からエンジン回転数が求められる。また、ＥＣＵ７０では、上述した各種センサから入力される検出信号に基づいて、吸入空気量、アクセルペダル開度、混合気の空燃比、及び水温等の各種情報が取得される。そして、ＥＣＵ７０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、並びにスロットルバルブ等の各種デバイスを制御することによりエンジン２０を総合的に制御する。

また、ＥＣＵ７０では、エアフローメータ７１により検出された吸入空気量に基づいて、エンジン２０のエンジン軸トルク（出力トルク）が算出される。そして、ＥＣＵ７０は、ＣＡＮ１００を介して、エンジン水温（冷却水温度）、エンジン軸トルク、エンジン回転数、及びアクセルペダル開度等の情報を送出する。また、ＥＣＵ７０は、暖機中にアイドル回転数が通常（暖機後）よりも高め（例えば千数百回転）に制御されているときに、ハイアイドル状態であることを示す情報（例えばフラグなど）を送出する。

ＴＣＵ５０には、無段変速機３０の出力軸（セカンダリ軸３７）近傍に取り付けられ、該出力軸の回転数を検出する出力軸回転センサ（車速センサ）５２、及びプライマリプーリ３４の回転数を検出するプライマリプーリ回転センサ５３が接続されている。また、ＴＣＵ５０には、シフトレバー５５の選択位置を検出するレンジスイッチ５４が接続されている。さらに、ＴＣＵ５０には、上述したタービン回転センサ５６、及び無段変速機３０の油温を検出する油温センサ５７も接続されている。

ＴＣＵ５０は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラムや各種マップ等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。

ＴＣＵ５０は、変速マップに従い、車両の運転状態（例えばアクセルペダル開度、車速、あるいはエンジン回転数）に応じて自動で変速比を無段階に変速する。なお、変速マップはＴＣＵ５０内のＲＯＭに格納されている。

また、ＴＣＵ５０は、上述した各種センサ等から取得した各種情報に基づいて、トランスファクラッチ制御（ＡＷＤ制御）を実行する。さらに、ＴＣＵ５０は、ＳＢＷ−ＣＵ８０と協調して、パーキングロック時における、パーキングギヤ１１４とパーキングポール１１３との歯打ち音（異音）を低減するように、前後進切替機構２７を構成する前進クラッチ２８又は後進ブレーキ２９の油圧を制御する機能を有している。そのため、ＴＣＵ５０は、クラッチ制御部５１を機能的に有している。ＴＣＵ５０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、クラッチ制御部５１の機能が実現される。

クラッチ制御部５１は、シフトレバー５５の選択情報に応じて、前進クラッチ２８又は後進ブレーキ２９の動作（締結／解放）を制御する。すなわち、クラッチ制御部５１は、特許請求の範囲に記載のクラッチ制御手段として機能する。特に、クラッチ制御部５１は、ＤレンジからＰレンジ、又はＲレンジからＰレンジに切替えられたとき、すなわち、Ｐレンジが選択されたことを示す選択情報が出力されたときに、直ちに、クラッチリニアソレノイド６０ａを駆動して、前進クラッチ２８又は後進ブレーキ２９に供給する油圧を低下させ、クラッチを解放する。これにより、動力伝達系を構成する駆動軸等（例えば、タービン軸３１、プライマリ軸３２、セカンダリ軸３７、カウンタ軸３９、フロントドライブシャフト４３、左前輪ドライブシャフト４５Ｌ、右前輪ドライブシャフト４５Ｒ、及び、プロペラシャフト４６、左後輪ドライブシャフト４８Ｌ、並びに右後輪ドライブシャフト４８Ｒ等）のねじれが解放される。

ＳＢＷ−ＣＵ８０は、ＣＡＮ１００を介してＴＣＵ５０から受信した、シフトレンジを含む各種情報等に基づいて、制御信号（モータ駆動信号）を生成して出力し、ＳＢＷアクチュエータ８５を駆動する。なお、ＳＢＷ−ＣＵ８０は、ＣＡＮ１００を介して、ハイアイドル状態を示す情報（フラグ）や制動情報（ブレーキ操作情報）等の情報を受信する。

ＳＢＷアクチュエータ８５は、ＳＢＷ−ＣＵ８０からの制御信号に応じて、ディテンドプレート１１１と連動するマニュアル弁（図示省略）を動かして、無段変速機３０のシフトレンジを切り替える。すなわち、ＳＢＷ−ＣＵ８０及びＳＢＷアクチュエータ８５は、特許請求の範囲に記載のレンジ切替制御手段として機能する。

ＳＢＷ−ＣＵ８０は、Ｐレンジ選択時（パーキングロック時）における、パーキングギヤ１１４とパーキングポール１１３との歯打ち音（異音）を低減するようにパーキングポール１１３を駆動する機能を有している。そのため、ＳＢＷ−ＣＵ８０は、ディレイ設定部８１及びレンジ切替制御部８２を機能的に有している。ＳＢＷ−ＣＵ８０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、ディレイ設定部８１及びレンジ切替制御部８２の機能が実現される。

ディレイ設定部８１は、Ｐレンジが選択されたことを示す選択情報が出力されたときに、エンジン回転数とトルクコンバータ２２のタービン回転数との差回転及び無段変速機３０の油温に基づいて、Ｐレンジが選択されてからパーキングポール１１３の駆動を開始するまでのディレイ時間（遅延時間）を設定する。すなわち、ディレイ設定部８１は、特許請求の範囲に記載のディレイ設定手段として機能する。

より詳細には、ディレイ設定部８１は、エンジン回転数とタービン回転数との差回転及び無段変速機３０の油温からトルク比を求め、該トルク比に応じてディレイ時間を設定する。ここで、まず、トルク比の求め方について説明する。例えば、ＳＢＷ−ＣＵ８０のＲＯＭには、エンジン回転数とタービン回転数との差回転（ｒｐｍ）と、油温（℃）と、トルク比との関係を定めたマップ（トルク比マップ）が記憶されており、差回転と油温とに基づいて、このトルク比マップが検索されることによりトルク比が求められる。

ここで、トルク比マップの一例を図３に示す。図３において、横軸は差回転（ｒｐｍ）であり、縦軸は油温（℃）である。トルク比マップでは、差回転と油温との組み合わせ（格子点）毎にトルク比が与えられている。トルク比マップでは、差回転が大きくなるほどトルク比が大きくなるように設定されている。また、油温が低くなるほどトルク比が大きくなるように設定されている。

次に、ディレイ時間の設定の仕方について説明する。例えば、ＳＢＷ−ＣＵ８０のＲＯＭには、トルク比と、ディレイとの関係を定めたマップ（ディレイマップ）が記憶されており、トルク比に基づいてこのディレイマップが検索されることによりディレイ時間（遅延時間）が求められる。

ここで、ディレイマップの一例を図４に示す。図４において、横軸はディレイ時間（ｍｓ．）であり、縦軸はトルク比である。ディレイマップでは、所定のトルク比（格子点）毎にディレイ時間（ｍｓ．）が与えられている。ディレイマップでは、トルク比が大きくなるほどディレイ時間が長くなるように設定されている。なお、上記構成に代えて、差回転（ｒｐｍ）と、油温（℃）と、ディレイ時間（ｍｓ．）との関係を定めたマップを予め記憶しておき、差回転と油温とに基づいて、このマップを検索することによりディレイ時間を求める構成としてもよい。

ここで、ディレイ設定部８１は、ハイアイドル時、又はストール時（例えば、シフトポジションがＤレンジ又はＲレンジにあり、ブレーキペダルが踏み込まれて車両が停止しているとき）に、差回転及び油温に基づいてディレイ時間を設定することが好ましい。よって、ハイアイドル状態でなく、かつストール状態でもないときには、ディレイ時間はゼロに設定される。

また、ディレイ設定部８１は、無段変速機３０の油温が所定温度（例えば０℃）以下の場合（すなわち低温時）に、差回転及び油温に基づいてディレイ時間を設定し、油温が所定温度よりも高い場合には、ディレイ時間をゼロにすることが好ましい。なお、設定されたディレイ時間は、レンジ切替制御部８２に出力される。

レンジ切替制御部８２は、ＴＣＵ５０（クラッチ制御部５１）によって前進クラッチ２８又は後進ブレーキ２９が解放された後、ディレイ設定部８１により設定されたディレイ時間が経過したときにＳＢＷアクチュエータ８５（パーキングポール１１３）を駆動してパーキングギヤ１１４をロックする。これにより、無段変速機３０がパーキング状態となる。すなわち、レンジ切替制御部８２は、特許請求の範囲に記載のレンジ切替制御手段として機能する。

次に、図５を参照しつつ、シフト制御装置１の動作について説明する。図５は、シフト制御装置１によるパーキングロック処理（歯打ち音低減制御）の処理手順を示すフローチャートである。本処理は、主として、ＴＣＵ５０及びＳＢＷ−ＣＵ８０において、所定のタイミングで繰り返し実行される。

ステップＳ１００では、Ｐレンジが選択されたか否か、すなわち、シフトレバー５５が、ＤレンジからＰレンジ、又は、ＲレンジからＰレンジに切替えられたか否かについての判断が行われる。ここで、Ｐレンジが選択されていない場合には、本処理から一旦抜ける。一方、Ｐレンジが選択されたときには、ステップＳ１０２に処理が移行する。

ステップＳ１０２では、ハイアイドル状態であるか否かについての判断が行われる。ここで、ハイアイドル状態でない場合には、本処理から一旦抜ける。一方、ハイアイドル状態のときには、ステップＳ１０４に処理が移行する。

ステップＳ１０４では、無段変速機３０の油温が所定温度（例えば０℃）以下であるか否か（低温であるか否か）についての判断が行われる。ここで、油温が所定温度よりも高い場合には、本処理から一旦抜ける。一方、油温が所定温度以下のときには、ステップＳ１０６に処理が移行する。

ステップＳ１０６では、クラッチリニアソレノイド６０ａが駆動され、前進クラッチ２８又は後進ブレーキ２９に供給される油圧が下げられ、前進クラッチ２８又は後進ブレーキ２９が解放される。

ステップＳ１０８では、エンジン回転数、及びタービン回転数が読み込まれる。そして、続くステップＳ１１０において、エンジン回転数とタービン回転数との差回転、及び油温に基づいて、トルク比が求められる。なお、トルク比の求め方については、上述したとおりであるので、ここでは詳細な説明を省略する。

続いて、ステップＳ１１２では、ステップＳ１１０で求められたトルク比に応じて、前進クラッチ２８又は後進ブレーキ２９が解放されてからパーキングポール１１３が駆動されるまでのディレイ時間が設定される。なお、ディレイ時間の設定方法については、上述したとおりであるので、ここでは詳細な説明を省略する。

次に、ステップＳ１１４では、前進クラッチ２８又は後進ブレーキ２９が解放されてから、ステップＳ１１２で設定されたディレイ時間が経過したか否かについての判断が行われる。ここで、ディレイ時間が経過していない場合には、ディレイ時間が経過するまで、本処理が繰り返して実行される。一方、ディレイ時間が経過した場合には、動力伝達系のねじれが解消されたと判断され、ステップＳ１１６に処理が移行する。

ステップＳ１１６では、ＳＢＷアクチュエータ８５（パーキングポール１１３）が駆動され、パーキングポール１１３とパーキングギヤ１１４とが嵌合されてパーキングギヤ１１４がロックされる。すなわち、無段変速機３０がパーキング状態になる。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、前進クラッチ２８又は後進ブレーキ２９が解放された後、ディレイ時間が経過したとき、すなわち、動力伝達系のねじれが解消されたときに、パーキングポール１１３が駆動されて無段変速機３０がパーキング状態とされる。ここで、ディレイ時間は、エンジン回転数とタービン回転数との差回転及び無段変速機３０の油温に基づいて設定される。すなわち、エンジン２０やトルクコンバータ２２等の駆動系の動作状態（動力伝達系を構成する駆動軸などに作用するねじりトルクの大きさ（ねじれ量））を考慮してディレイ時間を設定することができる。その結果、動力伝達系を構成する駆動軸などのねじれ量が変化したとしても、パーキングギヤ１１４がロックされる際における、パーキングギヤ１１４とパーキングポール１１３との歯打ち音（異音）を確実に低減することができる。すなわち、パーキングレンジが選択された際の駆動系の動作状態（動力伝達系を構成する駆動軸などに作用するねじりトルクの大きさ）にかかわらず、パーキングギヤ１１４がロックされる際における、パーキングギヤ１１４とパーキングポール１１３との歯打ち音（異音）を確実に低減することが可能となる。

特に、本実施形態によれば、エンジン回転数とタービン回転数との差回転及び油温から動力伝達系を構成する駆動軸などのねじりトルクの大きさ（ねじれ量）に比例するトルク比が求められ、そのトルク比からパーキングポール１１３の駆動を開始するまでのディレイ時間が設定される。よって、ねじりトルクの大きさ（ねじれ量）に応じた適切な値にディレイ時間を設定することが可能となる。

本実施形態によれば、ハイアイドル時又はストール時にディレイ時間が設定される。そのため、ハイアイドル時又はストール時、すなわち、動力伝達系を構成する駆動軸などに作用するねじりトルクの大きさ（ねじれ量）が特に大きくなるときを選んで、パーキングギヤ１１４がロックされる際における、パーキングギヤ１１４とパーキングポール１１３との歯打ち音（異音）を効果的に低減することが可能となる。

また、本実施形態によれば、無段変速機３０の油温が所定温度（例えば０℃）以下の場合にディレイ時間が設定され、油温が所定温度よりも高い場合には、ディレイ時間がゼロに設定される。そのため、無段変速機３０の油温が所定温度以下の場合、すなわち、オイルの粘性がより高く、動力伝達系を構成する駆動軸などに作用するねじりトルクの大きさ（ねじれ量）が特に大きくなるときを選んで、パーキングギヤ１１４がロックされる際における、パーキングギヤ１１４とパーキングポール１１３との歯打ち音（異音）を効果的に低減することが可能となる。

なお、本実施形態によれば、パーキングポール１１３が駆動される前に、進切替機構２７を構成する前進クラッチ２８（ＤレンジからＰレンジに切替えられた場合）又は後進ブレーキ２９（ＲレンジからＰレンジに切替えられた場合）を解放することにより、動力伝達系を構成する駆動軸などのねじれを解消することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明をチェーン式の無段変速機（ＣＶＴ）に適用したが、チェーン式の無段変速機に代えて、例えば、ベルト式の無段変速機や、トロイダル式の無段変速機等にも適用することができる。また、無段変速機に代えて、有段自動変速機（ステップＡＴ）にも適用することができる。さらに、上記実施形態では、ＡＷＤ車を例にして説明したが、例えばＦＦ車等にも適用することができる。

また、上述した駆動力伝達系の構成（例えばギヤや軸等の配置等）は一例であり、上記実施形態には限られない。さらに、上記実施形態では、変速機構（バリエータ）３３の上流側に前後進切替機構２７を配置したが、変速機構３３の下流側に配置する構成としてもよい。

上記実施形態では、ディレイ設定部８１をＳＢＷ−ＣＵ８０に設けたが、このディレイ設定部８１をＴＣＵ５０側に設ける構成としてもよい。その場合、ＴＣＵ５０側でディレイ時間を設定し、ＣＡＮ１００を介して、ディレイ時間、又はディレイ時間が経過したときにパーキングロック許可情報をＳＢＷ−ＣＵ８０に送信することが好ましい。

また、上記実施形態では、ＴＣＵ５０、ＥＣＵ７０、及びＳＢＷ−ＣＵ８０それぞれをＣＡＮ１００で相互に通信可能に接続したが、システムの構成はこのような形態に限られることなく、例えば、機能的な要件やコスト等を考慮して、任意に変更することができる。例えば、ＳＢＷ−ＣＵ８０とＳＢＷアクチュエータ８５を一体にしてもよく、また、ＴＣＵ５０とＳＢＷ−ＣＵ８０とを一つのユニットとしてもよい。

さらに、上記実施形態の構成（前進クラッチ２８及び後進ブレーキ２９を解放する構成）に加えて、トランスファクラッチ４１を解放する構成とすることもできる。より具体的には、例えば、ブレーキペダルが踏み込まれており（車両が制動されており）、かつ車両の速度がゼロになったときに、トランスファクラッチ４１を一旦（一時的に）解放した後、再度締結し、その後、パーキングポール１１３を駆動してパーキングギヤ１１４をロックする構成とすることもできる。

１ シフト制御装置
２０ エンジン
２２ トルクコンバータ
２７ 前後進切替機構
２８ 前進クラッチ
２９ 後進ブレーキ
３０ 無段変速機
３３ 変速機構
４１ トランスファクラッチ
５０ ＴＣＵ
５１ クラッチ制御部
５２ 出力軸回転センサ
５３ プライマリプーリ回転センサ
５４ レンジスイッチ
５５ シフトレバー
５６ タービン回転センサ
５７ 油温センサ
６０ バルブボディ
６０ａ クラッチリニアソレノイド
７０ ＥＣＵ
８０ ＳＢＷ−ＣＵ
８１ ディレイ設定部
８２ レンジ切替制御部
８５ ＳＢＷアクチュエータ
１００ ＣＡＮ
１１０ パーキング機構
１１３ パーキングポール
１１４ パーキングギヤ

Claims (5)

1. トルクコンバータを介して入力されるエンジンの駆動力を変換して出力する自動変速機のシフトレンジを選択する操作を受け付け、当該操作に応じた選択情報を出力するセレクト手段と、
   前記セレクト手段により出力される選択情報に応じて、前記自動変速機のシフトレンジを切り替えるレンジ切替制御手段と、
   パーキングギヤ及びパーキングポールを有し、該パーキングポールがパーキングギヤに噛み込むことにより自動変速機の回転をロックして自動変速機をパーキング状態にするパーキング機構と、
   前記トルクコンバータと前記パーキング機構との間に配設され、駆動力の伝達を断続するクラッチと、
   前記セレクト手段により出力される選択情報に応じて、前記クラッチの動作を制御するクラッチ制御手段と、
   パーキングレンジが選択されたことを示す選択情報が出力されたときに、前記エンジンの回転数と前記トルクコンバータのタービン回転数との差回転及び前記自動変速機の油温に基づいて、前記パーキングポールの駆動を開始するまでのディレイ時間を設定するディレイ設定手段と、を備え、
   前記クラッチ制御手段は、パーキングレンジが選択されたことを示す選択情報が出力されたときに、前記クラッチを解放し、
   前記レンジ切替制御手段は、パーキングレンジが選択されたことを示す選択情報が出力されたときに、前記クラッチ制御手段によって前記クラッチが解放された後、前記ディレイ設定手段により設定されたディレイ時間が経過したときに前記パーキングポールを駆動して前記自動変速機をパーキング状態にすることを特徴とするシフト制御装置。
2. 前記ディレイ設定手段は、前記エンジンの回転数と前記トルクコンバータのタービン回転数との差回転及び自動変速機の油温からトルク比を求め、該トルク比に応じて前記ディレイ時間を設定することを特徴とする請求項１に記載のシフト制御装置。
3. 前記ディレイ設定手段は、ハイアイドル時、及び／又はストール時に、前記差回転及び油温に基づいてディレイ時間を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のシフト制御装置。
4. 前記ディレイ設定手段は、前記自動変速機の油温が所定温度以下の場合に、前記差回転及び油温に基づいてディレイ時間を設定し、前記油温が所定温度よりも高い場合には、ディレイ時間をゼロにすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシフト制御装置。
5. 前記クラッチは、前記トルクコンバータと前記パーキング機構との間に設けられ、駆動輪の正転と逆転とを切り替える前後進切替機構を構成する前進クラッチ又は後進ブレーキであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシフト制御装置。
   

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