JP6480482B2 - 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。

特許文献１には、車両用クラッチの制御装置として、ロックアップクラッチの入力軸回転速度（エンジン回転速度）および出力軸回転速度（自動変速機の入力軸回転速度）に基づいてロックアップクラッチを制御する構成が開示されている。

特開２００１−３３０１４０号公報

車両の走行状態が減速中である場合において、ロックアップクラッチを係合する条件はフューエルカットが行われていることであるが、自動変速機の多段化により各変速段の回転数が低回転化するとフューエルカットが継続できない領域が多くなり得る。これにより、ロックアップクラッチの係合が解除される領域が増えると、燃費向上を制限する要因になり得る。

本発明の目的は、車両の走行状態が減速中である場合において、フューエルカットしていない領域でも、ＡＢＳ装置の動作状態と、入力軸の回転数と基準回転数との比較結果とに基づいて、ロックアップクラッチの係合を制御可能な自動変速機の制御装置を提供することにある。

本発明の一つの側面に係る自動変速機の制御装置は、エンジンの出力軸と自動変速機の入力軸とを連結可能なロックアップクラッチを有するトルクコンバータを備えた自動変速機の制御装置であって、
車両の走行状態を検出する検出手段の検出に基づき前記車両の走行状態が減速中である場合に、前記エンジンへの燃料供給を遮断するフューエルカットが実行されているか否かを、前記エンジンを制御する制御信号に基づいて判定するフューエルカット判定手段と、
前記車両のＡＢＳ装置が、正常に動作する状態であるか、正常に動作しないフェール状態であるかを、前記ＡＢＳ装置からの動作信号に基づいて判定する状態判定手段と、
回転数検出手段により検出された前記入力軸の回転数が前記自動変速機の変速段に対応する基準回転数以上であるか否かを判定する回転数判定手段と、
前記車両の走行状態が減速中であり、前記フューエルカットが実行されていない状態であると前記フューエルカット判定手段で判定された場合に、前記ＡＢＳ装置の動作状態と、前記入力軸の回転数と前記基準回転数との比較結果とに基づいて、前記ロックアップクラッチの係合を制御する動作制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、車両の走行状態が減速中である場合において、フューエルカットしていない領域でも、ＡＢＳ装置の動作状態と、入力軸の回転数と基準回転数との比較結果とに基づいて、ロックアップクラッチの係合を制御することが可能になる。

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。 後進レンジ選択時の処理の概要説明図。 図４の制御装置の処理例を示すフローチャート。 ロックアップクラッチの制御の流れを説明するフローチャート。 制御マップを例示する図。

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から出力部材１１に駆動力を伝達する。遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４は、駆動力の伝達経路を複数経路形成可能である。そして、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３及びＦ１によって遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４における駆動力の伝達経路を切り替えて複数の変速段を確立する。

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、クラッチ又はブレーキとして機能する。クラッチは、自動変速機１が備える回転要素間の断続を行う。ブレーキは、自動変速機１が備える回転要素と、ケーシング１２との間の断続を行う。自動変速機１が備える回転要素とは、入力軸１０、遊星歯車機構Ｐ１乃至Ｐ４のサンギヤ、リングギヤ、キャリアを含む。

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から出力部材１１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との間に設けられている。係合機構Ｆ１は、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し逆方向の回転を許容する一方向回転許容状態（ＯＷＣと呼ぶ場合がある）と、その双方向の回転を規制する回転阻止状態（ＴＷＣと呼ぶ場合がある）と、に切り替え可能である。

一方向回転許容状態とは、いわゆるワンウェイクラッチと同じ機能となる状態であり、回転方向の一方では駆動伝達し、逆方向では空転させる状態である。本実施形態の場合、係合機構Ｆ１はブレーキとして機能するので、係合機構Ｆ１が一方向回転許容状態の場合、所定の回転要素（キャリアＣｒ１及びＣｒ２）の一方向の回転のみ許容される状態となる。回転阻止状態とは、回転方向の双方向で駆動伝達する状態である。本実施形態の場合、係合機構Ｆ１はブレーキとして機能するので、係合機構Ｆ１が回転阻止状態の場合、所定の回転要素（キャリアＣｒ１及びＣｒ２）は双方向の回転が阻止される。

係合機構Ｆ１の構造例は後述するが、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、対応する油圧アクチュエータ又は電磁アクチュエータの駆動制御により、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なものがある。また、公知のツーウェイクラッチとして、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なものがある。本実施形態では、一方向回転許容状態と回転阻止状態とに切り替えられれば足り、かつ、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できれば足りる。しかし、双方向回転許容状態等、他の状態を選択できるツーウェイクラッチを採用しても構わない。

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は入力された回転駆動を出力軸１３に伝達を行う遊星歯車機構である。

クラッチＣ１は、その係合状態において入力軸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とを連結し、その解放状態においてこれらの連結を解除する。なお、解放状態のことを係合解除状態と呼ぶ場合がある。クラッチＣ２は、その係合状態において遊星歯車機構Ｐ３のリングギヤＲ３と遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＳ４とを連結し、その解放状態においてこれらの連結を解除する。クラッチＣ３は、その係合状態において入力軸１０と遊星歯車機構Ｐ４のリングギヤＲ４とを連結し、その解放状態においてこれらの連結を解除する。

ブレーキＢ１は、その係合状態においてケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ１のサンギヤＳ１とを連結し、その解放状態においてこれらの連結を解除する。ブレーキＢ２は、その係合状態においてケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ４のサンギヤＳ４とを連結し、その解放状態においてこれらの連結を解除する。ブレーキＢ３は、その係合状態においてケーシング１２と遊星歯車機構Ｐ４のリングギヤＲ４とを連結し、その解放状態においてこれらの連結を解除する。

係合機構Ｆ１は、既に述べたとおり、一方向回転許容状態の場合に、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）の一方向の回転のみ規制し、回転阻止状態の場合に、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）をケーシング１２に固定された状態とする。

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）の「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。

本実施形態の場合、前進１０段（１ｓｔ〜１０ｔｈ）、後進１段（ＲＶＳ）を確立可能である。”Ｐ／Ｎ”は、非走行レンジを示しており、”Ｐ”がパーキングレンジ、”Ｎ”がニュートラルレンジである。”ＲＰＭ”は後述するＲＶＳ準備処理における係合組合せを示しており、この処理において係合機構Ｆ１は一方向回転許容状態から回転阻止状態に切り替えられる。

図２（Ａ）の係合表の例において、「○」は係合状態であることを示し、無印は解放状態であることを示す。なお、変速段の確立に必須ではないが、隣接する前後の変速段への移行をスムーズにするために、係合状態としている係合機構が含まれている。例えば、一速段（１ｓｔ）の場合、ブレーキＢ２の係合は必須ではないが、後進段（ＲＶＳ）や二速段（２ｎｄ）へ移行する場合に、係合状態を切り替える係合機構を少なくする目的で、係合状態としている。同様に、五速段（５ｔｈ）の場合、クラッチＣ３の係合は必須ではないが、四速段（４ｔｈ）や六速段（６ｔｈ）への移行する場合に、係合状態を切り替える係合機構を少なくする目的で、係合状態としている。

係合機構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す。一速段（１ｓｔ）の場合、係合機構Ｆ１は回転阻止状態と一方向回転許容状態のいずれの状態でもよいが、回転阻止状態の場合、エンジンブレーキが有効化される。一速段においては係合機構Ｆ１が一方向回転許容状態で、ブレーキＢ３の係合、解放により、エンジンブレーキの有効化と無効化とを切り替えられる。図２（Ａ）において、一速段（１ｓｔ）におけるブレーキＢ３の”（○）”は、このことを示している。

一速段（１ｓｔ）の場合に係合機構Ｆ１をどちらの状態とするかのアルゴリズムは適宜設計できるが、本実施形態では、一速段（１ｓｔ）に移行する前の状態を継承するものとする。例えば、後進段（ＲＶＳ）から一速段（１ｓｔ）に移行する場合、一速段（１ｓｔ）は回転阻止状態のままとする。ただし、車速が所定速度よりも高くなった場合等は、一方向回転許容状態に切り替える。同様に、他の前進段（２ｎｄ〜１０ｔｈ）から一速段（１ｓｔ）に移行する場合、一速段（１ｓｔ）は一方向回転許容状態のままとする。

非走行レンジ（Ｐ／Ｎ）においても、係合機構Ｆ１の状態は回転阻止状態と一方向回転許容状態のいずれの状態でもよい。本実施形態の場合、一速段（１ｓｔ）と同様に、非走行レンジ（Ｐ／Ｎ）に移行する前の状態を継承するものとする。二速段（２ｎｄ）から十速段（１０ｔｈ）において、係合機構Ｆ１は一方向回転許容状態とされるが、自動変速機１の構成上、空転状態となる。このため、係合機構Ｆ１の状態を”（△）”と表示している。

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。自動変速機１の制御装置１００は、少なくとも自動変速機全体の制御を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ）により実現される。制御装置１００は、ロックアップクラッチＬＣおよびトルクコンバータＴＣを含む自動変速機１を制御することが可能である。制御装置１００は自動変速機１だけでなく、内燃機関ＥＧの制御も行うことが可能であるが、本実施形態では、制御装置１００とは別に設けたエンジンＥＣＵ２００が、内燃機関ＥＧを制御するように構成されている。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の情報をエンジンＥＣＵ２００に送信することもできる。

内燃機関ＥＧの回転出力はエンジン出力軸２に出力される。このエンジン出力軸２の回転はトルクコンバータＴＣを介して自動変速機１の入力軸１０に伝達される。トルクコンバータＴＣは流体（作動油）を介してエンジン出力軸２の回転トルクを自動変速機１の入力軸１０に伝達を行うものである。

ロックアップクラッチＬＣは、制御装置１００の指令に基づく油圧制御により、ポンプ翼車３３とタービン翼車３２とを接続するロックアップ制御を行う。ロックアップクラッチＬＣの開放状態、すなわち、ポンプ翼車３３とタービン翼車３２とが接続されていない状態では、ポンプ翼車３３とタービン翼車３２の相対回転が許容される。この状態において、エンジン出力軸２の回転トルクがポンプ翼車３３に伝達されると、トルクコンバータＴＣ内を満たしている作動油は、ポンプ翼車３３の回転により、ポンプ翼車３３からタービン翼車３２へと循環する。これにより、ポンプ翼車３３の回転トルクがタービン翼車３２に伝達され、入力軸１０を駆動する。一方、ロックアップクラッチの係合状態では、ポンプ翼車３３とタービン翼車３２との相対回転が拘束された状態となり、エンジン出力軸２の回転トルクが自動変速機１の入力軸１０に直接伝達される。

エンジンＥＣＵ２００は、車両が減速中に、所定の条件の成立に基づいて内燃機関ＥＧへの燃料供給を遮断するフューエルカットを実行するように内燃機関ＥＧを制御する。所定の条件としては、例えば、車両が減速状態になっていることを含む。

制御装置１００は、車両の運転状態に応じてトルクコンバータＴＣに設けられたロックアップクラッチＬＣを制御することが可能である。制御装置１００は、例えば、内燃機関ＥＧへの燃料供給が遮断されているフューエルカット状態の場合にロックアップクラッチＬＣを締結するように制御することが可能である。また、制御装置１００は、所定の条件下、フューエルカット状態でない場合であってもロックアップクラッチＬＣを係合するように制御することが可能である。

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との間で通信を行うための接続部として機能する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、図４では以下のセンサを例示している。入力回転数センサ１１１は内燃機関ＥＧからトルクコンバータＴＣへ入力される回転数、つまり内燃機関ＥＧの出力軸の回転数（回転速度）を検出するセンサである。入力軸回転数センサ１１２は入力軸１０の回転数（回転速度）を検出するセンサである。トルクコンバータＴＣのスリップ率：ＥＴＲは以下の式で算出される。

ＥＴＲ（％）＝（入力軸回転数センサ１１２の検出回転数）／（入力回転数センサ１１１の検出回転数）×１００
出力回転数センサ１１３は出力軸１３の回転数（回転速度）を検出するセンサである。

ＳＰセンサ（シフトポジションセンサ）１１４は運転者が選択したシフトポジションを検出するセンサである。本実施形態の場合、シフトポジションとして、Ｐレンジ（パーキングレンジ）、Ｄレンジ（前進レンジ）、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）、Ｒレンジ（後進レンジ）の４種類を想定している。Ｄレンジが選択された場合、処理部１０１は記憶部１０２に記憶された変速マップにしたがって一速段（１ｓｔ）から十速段（１０ｔｈ）のいずれかを選択して変速を行うことが可能である。Ｒレンジが選択された場合、処理部１０１は後進段を選択する。

油圧センサ１１５には、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３の各作動油の油圧を検出するセンサが含まれる。車速センサ１１６は、自動変速機１が搭載される車両の走行速度を検出する。

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。例えば、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。こうして、処理部１０１は各種のアクチュエータ１２０を制御する。

図４（Ｂ）は油圧センサ１１５の配設例を示す。油圧センサ１１５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出することができる。なお、油圧センサ１１５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１１５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１１５の検出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１１７により作動油が圧送される。

＜係合機構Ｆ１の切替制御＞
本実施形態の場合、後進段では係合機構Ｆ１が回転阻止状態である。前進段や非走行レンジから後進段に切り替える際、係合機構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場合がある。この時、異音の発生や振動低減のため、係合機構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。本実施形態の場合、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、入力軸回転数センサ１１２の検出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、係合機構Ｆ１を回転阻止状態に切り替える。

図５は、変速段を前進一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。変速段が前進一速段にある場合、図２（Ａ）に示したようにブレーキＢ１、Ｂ２が係合状態にある。係合機構Ｆ１は一方向回転許容状態にある場合を想定する。まず、図５の段階１に示すように、ブレーキＢ１、Ｂ２を解放状態に制御する。ブレーキＢ１、Ｂ２の解放が完了すると、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。

なお、本実施形態では、段階１の次に段階２を行う構成としたが、段階１と段階２とを同時に行ってもよい。具体的には、ブレーキＢ１、Ｂ２を解放状態にする制御を行いながら、クラッチＣ１、Ｃ３及びブレーキＢ３を係合する制御を行ってもよい。このようにすることで、変速段を後進段に切り替える際の応答性を向上することができる。

次に、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の検出結果＜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１１５の検出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、係合機構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。係合機構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。係合機構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の制御内容に関する処理部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）を参照する。Ｓ１１では、係合機構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。本実施形態では、係合機構Ｆ１が一方向回転許容状態の場合であって、ＳＰセンサ１１４により運転者がシフトレンジを他のレンジから後進レンジに切り替えたことが検出された場合、この条件が成立したと判定する。該当する場合はＳ１２へ進み、該当しない場合はＳ１４へ進む。

Ｓ１２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Ｂ１、Ｂ２）を解除する。Ｓ１３では制御モードとして、ＲＶＳ準備モードを設定する。その後、Ｓ１５へ進む。

Ｓ１４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、Ｓ１５へ進み、該当しない場合はＳ１６へ進む。Ｓ１５ではＲＶＳ準備処理を行う。詳細は後述する。Ｓ１６では他の処理を行って一単位の処理を終了する。

図６（Ｂ）を参照する。同図はＳ１５のＲＶＳ準備処理を示すフローチャートである。Ｓ２１では自動変速装置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。

Ｓ２２では係合機構Ｆ１の、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。該当する場合はＳ２６へ進み、該当しない場合はＳ２３へ進む。

Ｓ２３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、Ｓ２３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。

Ｓ２４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Ｓ２５へ進み、満たさない場合は一単位の処理を終了する。

Ｓ２５では、図５の段階３で説明したように、係合機構Ｆ１の状態を回転阻止状態に切り替える。係合機構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、係合機構Ｆ１の破損を回避できる。

Ｓ２６では、ＲＶＳ準備モードの設定を解除する。Ｓ２７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Ｓ１６）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、処理が終了する。

＜ロックアップクラッチＬＣの制御＞
本実施形態のロックアップクラッチＬＣの制御について説明する。図７は、本実施形態のロックアップクラッチＬＣの制御の流れを例示的に説明するフローチャートである。

Ｓ１０１において、制御装置１００は、ロックアップクラッチＬＣの係合（ＬＣ−ＯＮ）／係合解除（ＬＣ−ＯＦＦ）のハンチングを防ぐため、一度、ロックアップクラッチＬＣの係合が解除されたら、所定時間内に本実施形態におけるロックアップクラッチＬＣの制御を繰り返し実行しない。

Ｓ１０２において、制御装置１００は、例えば、車速センサ１１６により検出される車速情報に基づいて、所定時間における車速の変化率を求め、車両が減速状態であるか否かを判定する。尚、車両が減速状態であるか否かの判定は、この例に限定されず、例えば、制御装置１００は、アクセルペダル開度センサ１１８により検出されるアクセルペダル開度のデータを取得し、アクセルペダル開度が全閉（ＡＰ＿ＯＦＦ）の減速状態であるか否かを判定することも可能である。車速センサ１１６およびアクセルペダル開度センサ１１８は、車両の走行状態を検出する検出部として機能する。車両が減速状態である場合において、制御装置１００は、更に、エンジンＥＣＵ２００の信号に基づいて、フューエルカット（ＦＣ）を現在実施中であるか否かを判定する。車両が減速状態であり、かつ、フューエルカット（ＦＣ）を実施中である場合（ＦＣ−ＯＮ：Ｓ１０２−Ｙｅｓ）に、制御装置１００は、減速状態において、ロックアップクラッチＬＣを係合状態にするロックアップクラッチ制御（減速ＬＣ−ＯＮ）を実行する（Ｓ１０９）。制御装置１００は、検出部の検出に基づき車両の走行状態が減速中である場合に、エンジンへの燃料供給を遮断するフューエルカットが実行されているか否かを、エンジンを制御する制御信号に基づいて判定するフューエルカット判定部として機能する。

フューエルカット制御条件が成立しても、すぐにはフューエルカット制御を行わず、フューエルカット制御条件が成立した時点から一定のディレイ時間が経過した後にフューエルカット制御を行う場合、エンジンＥＣＵ２００は、フューエルカットディレイ中であることを示す制御信号を制御装置１００に送信する。制御装置１００は、エンジンＥＣＵ２００からの制御信号の受信の有無に基づいて、フューエルカットディレイ中であるか否かを判定することが可能である。フューエルカットディレイ中であっても（ＦＣ−ＯＮ準備中）、制御装置１００は、ロックアップクラッチＬＣを係合状態にするロックアップクラッチ制御（減速ＬＣ−ＯＮ）を実行する（Ｓ１０９）。そして、ディレイ時間が経過した後、フューエルカット（ＦＣ）実施状態になったときに、制御装置１００は、ロックアップクラッチ制御（減速ＬＣ−ＯＮ）を継続し、ロックアップクラッチの係合状態（ＬＣ−ＯＮ状態）を維持する。

一方、Ｓ１０２の判定で、制御装置１００は、フューエルカット（ＦＣ）が行われていないと判定した場合（Ｓ１０２−Ｎｏ）、処理はＳ１０３に進められる。

Ｓ１０３において、制御装置１００は、車速センサ１１６の検出結果に基づいて、車両の車速Ｎｖが所定車速（基準車速）以上であるか否かを判定する。例えば、制御装置１００は、車速Ｎｖが基準車速未満（車速Ｎｖが基準車速を超えない）と判定した場合に（Ｓ１０３−Ｎｏ）、制御装置１００は、ロックアップクラッチＬＣを開放状態（減速ＬＣ−ＯＦＦ：Ｓ１１０）に制御して判定処理を終了する。一方、Ｓ１０３の判定で、車両の車速Ｎｖが所定車速（基準車速）以上の場合には（Ｓ１０３−Ｙｅｓ）、処理はＳ１０４に進められる。

Ｓ１０４において、制御装置１００は、エアコン協調中であるか否かを判定する。空調操作部２５２から空調動作要求（冷房要求または暖房要求）が空調制御部２５０を介して制御装置１００に入力されると、制御装置１００は、エアコン協調中であると判定して、ロックアップクラッチＬＣを開放状態（減速ＬＣ−ＯＦＦ：Ｓ１１０）に制御して判定処理を終了する。一方、Ｓ１０４の判定で、エアコン協調中でない場合（Ｓ１０４−Ｎｏ）、処理はＳ１０５に進められる。

Ｓ１０５において、制御装置１００は、アクセルペダル開度センサ１１８により検出されるアクセルペダル開度のデータを取得し、アクセルペダルが踏み込まれた状態、すなわち、アクセルＯＮ状態であるか否かを判定する。制御装置１００は、アクセルＯＮ状態である場合（Ｓ１０５−Ｙｅｓ）、ロックアップクラッチＬＣを開放状態（減速ＬＣ−ＯＦＦ：Ｓ１１０）に制御して判定処理を終了する。

一方、Ｓ１０５の判定で、アクセルＯＮ状態でない場合（Ｓ１０５−Ｎｏ）、Ｓ１０６において、制御装置１００は、アンチロックブレーキ装置（ＡＢＳ装置）１３０からの動作信号の有無に基づいて、ＡＢＳ装置１３０が正常に動作している状態であるか、フェール状態であるかを判定する。制御装置１００は、車両のＡＢＳ装置１３０が、正常に動作する状態であるか、正常に動作しないフェール状態であるかを、ＡＢＳ装置１３０からの動作信号に基づいて判定する状態判定部として機能する。ＡＢＳ装置１３０が正常に動作している場合、ＡＢＳ装置１３０は動作信号を制御装置１００に出力し、ＡＢＳ装置１３０が故障している場合（フェール状態）、ＡＢＳ装置１３０は動作信号を制御装置１００に出力しない。制御装置１００は、ＡＢＳ装置１３０から動作信号を受信した場合、ＡＢＳ装置１３０が正常に動作していると判定し、動作信号を受信しない場合、ＡＢＳが正常に動作していないフェール状態であると判定する。ＡＢＳ装置１３０がフェール状態である場合（Ｓ１０６−Ｙｅｓ）、制御装置１００は、ロックアップクラッチＬＣを開放状態（減速ＬＣ−ＯＦＦ：Ｓ１１０）に制御して判定処理を終了する。ＡＢＳ装置１３０がフェール状態である場合は、急制動によるパニックエンストを回避するため、制御装置１００は、減速状態において、ロックアップクラッチＬＣを係合状態にする減速時のロックアップクラッチ制御（減速ＬＣ−ＯＮ）を行わない。このような制御により、パニックエンストの発生を回避することが可能になる。

一方、Ｓ１０６の判定で、ＡＢＳ装置１３０がフェール状態でない場合、すなわち、ＡＢＳ装置１３０が正常に動作している場合（Ｓ１０６−Ｎｏ）、処理はＳ１０７に進められる。

Ｓ１０７において、制御装置１００は、自動変速機１においていずれの変速段が設定されているか判定する。例えば、ＳＰセンサ１１４によりＤレンジが選択されている場合において、制御装置１００の処理部１０１は記憶部１０２に記憶された変速マップにしたがって一速段（１ｓｔ）から十速段（１０ｔｈ）のいずれかを選択して変速を行うことが可能である。ここで設定されている変速段が所定の低速段（例えば、一速段（１ｓｔ））である場合（Ｓ１０７−Ｙｅｓ）、制御装置１００は、ロックアップクラッチＬＣを開放状態（減速ＬＣ−ＯＦＦ：Ｓ１１０）に制御して判定処理を終了する。一速段（１ｓｔ）を構成する係合機構の組合せにおいて、係合機構Ｆ１は一方向回転許容状態であるので、この場合、制御装置１００は、ロックアップクラッチＬＣを開放状態とする。

Ｓ１０７の判定で、設定されている変速段が一速段（１ｓｔ）でない場合（Ｓ１０７−Ｎｏ）、すなわち、二速段（２ｎｄ）から十速段（１０ｔｈ）のいずれかである場合、処理はＳ１０８に進められる。

Ｓ１０８において、制御装置１００は、入力軸回転数センサ１１２（回転数検出部）により検出された入力軸の回転数が自動変速機１の変速段に対応する基準回転数以上であるか否かを判定する回転数判定部として機能する。制御装置１００は、変速段毎に設定されている自動変速機１のメインシャフト（入力軸１０）の回転数の条件を参照する。

図８は制御マップ１２１を例示する図である。例えば、記憶部１０２には、各変速段と、各変速段における自動変速機１のメインシャフト（入力軸１０）の基準回転数とを対応付けた制御マップ１２１が記憶されている。制御装置１００は、記憶部１０２の制御マップ１２１を参照して、車両の走行状態で選択されている変速段に対応付けられているメインシャフト（入力軸１０）の基準回転数を制御マップ１２１から取得することができる。例えば、車両が五速段（５ｔｈ）で走行中である場合、制御装置１００は、制御マップ１２１を参照して、基準回転数Ｎ５を取得する。同様に、車両が六速段（６ｔｈ）で走行中である場合、制御装置１００は、制御マップ１２１を参照して、基準回転数Ｎ６を取得する。

トルクコンバータＴＣから入力軸１０に入力される駆動力は、自動変速機１の変速段毎に構成される駆動力伝達経路を介して出力軸１３に伝達される。変速段毎に構成される駆動力伝達経路において、係合機構Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３及びＦ１の動作状態に応じて、自動変速機１のイナーシャが変化し得る。イナーシャが大きくなるに従い、内燃機関ＥＧからの振動音および振動を減衰させることができる減衰力が大きくなり、パニックエンストタフネスも大きくなる。自動変速機１を構成する複数の係合機構(例えばＣ１-Ｃ３,Ｂ１-Ｂ３,Ｆ１)を切り替えることにより複数の遊星歯車機構(例えばＰ１-Ｐ４)における駆動力の伝達経路を切り替えて、複数の変速段を確立する場合、各変速段においてイナーシャは変わり、パニックエンストタフネスも変速段毎に異なる。このため、各変速段の駆動力伝達経路におけるイナーシャの変化（パニックエンストタフネスの変化）を予め考慮し、所定のパニックエンストタフネスを得るための基準回転数を制御マップ１２１に設定しておく。制御マップ１２１における入力軸の基準回転数は、自動変速機１の各変速段に対応した駆動力の伝達経路におけるイナーシャの変化（パニックエンストタフネスの変化）に基づいて設定された回転数である。

また、制御装置１００は、入力軸回転数センサ１１２の検出結果に基づいて現在の入力軸１０の回転数を取得する。制御装置１００は、入力軸回転数センサ１１２から取得した入力軸１０の回転数と、記憶部１０２の制御マップ１２１から取得した基準回転数との比較に基づいて、入力軸の回転数が基準回転数以上であるか否かを判定する。制御装置１００は、入力軸１０の回転数が基準回転数未満の場合（Ｓ１０８−Ｎｏ）、ロックアップクラッチＬＣを開放状態（減速ＬＣ−ＯＦＦ：Ｓ１１０）に制御して判定処理を終了する。

一方、Ｓ１０８の判定で、入力軸１０の回転数が基準回転数以上の場合（Ｓ１０８−Ｙｅｓ）、制御装置１００は、減速状態において、ロックアップクラッチＬＣを係合状態にするロックアップクラッチ制御（減速ＬＣ−ＯＮ）を実行する（Ｓ１０９）。制御装置１００（動作制御部）は、車両の走行状態が減速中であり、フューエルカットが実行されていない状態で、ＡＢＳ装置が正常に動作する状態であり、かつ、入力軸の回転数が基準回転数以上である場合に、ロックアップクラッチを係合状態に制御する。

尚、図７で説明したフローチャートは、ロックアップクラッチＬＣの制御の流れを例示的に示したものであり、各ステップの実行順は、図７に示すステップ順に限定されるものではない。例えば、Ｓ１０２の処理の後に、Ｓ１０６、Ｓ１０８を実行することが可能である。一速段（１ｓｔ）を構成する自動変速機１における係合機構の組合せにおいて、係合機構Ｆ１が一方向回転許容状態とならない係合機構が用いられる場合、Ｓ１０６の実行後、Ｓ１０７を実行することなくＳ１０８を実行することも可能である。この場合、制御マップ１２１に記憶する各変速段に対応する基準回転数として、一速段（１ｓｔ）から十速段（１０ｔｈ）の基準回転数の情報を記憶すればよい。

＜実施形態のまとめ＞
構成１．上記実施形態の制御装置(例えば１００)は、エンジン（例えばＥＧ）の出力軸（例えば２）と自動変速機（例えば１）の入力軸（例えば１０）とを連結可能なロックアップクラッチ（例えばＬＣ）を有するトルクコンバータ（例えばＴＣ）を備えた自動変速機の制御装置であって、
車両の走行状態を検出する検出手段（例えば１１６、１１８）の検出に基づき前記車両の走行状態が減速中である場合に、前記エンジンへの燃料供給を遮断するフューエルカットが実行されているか否かを、前記エンジンを制御する制御信号に基づいて判定するフューエルカット判定手段と（例えばＳ１０２、１００）、
前記車両のＡＢＳ装置が、正常に動作する状態であるか、正常に動作しないフェール状態であるかを、前記ＡＢＳ装置からの動作信号に基づいて判定する状態判定手段と（例えばＳ１０６、１００）、
回転数検出手段（例えば１１２）により検出された前記入力軸の回転数が前記自動変速機の変速段に対応する基準回転数以上であるか否かを判定する回転数判定手段と（例えばＳ１０８、１００）、
前記車両の走行状態が減速中であり、前記フューエルカットが実行されていない状態で、前記ＡＢＳ装置の動作状態と、前記入力軸の回転数と前記基準回転数との比較結果とに基づいて、前記ロックアップクラッチの係合を制御する動作制御手段と（例えばＳ１０９、１００）、を備えることを特徴とする。

構成２．前記動作制御手段は、前記ＡＢＳ装置が正常に動作する状態であり（例えば図７のＳ１０６−Ｎｏ）、かつ、前記入力軸の回転数が前記基準回転数以上である場合に（例えば図７のＳ１０８−Ｙｅｓ）、前記ロックアップクラッチの係合を制御する（例えば図７のＳ１０９）。

構成１および構成２の実施形態によれば、車両の走行状態が減速中である場合において、フューエルカットしていない領域でも、ＡＢＳ装置の動作状態と、入力軸の回転数と基準回転数との比較結果とに基づいて、ロックアップクラッチの係合を制御することが可能になる。

このようにロックアップクラッチの係合を制御することで、燃費向上を図ることが可能になる。ロックアップクラッチＬＣの係合解除状態でアクセルペダルＯＮになった場合、急激なエンジンの吹き上がりが生じ得るが、車両の走行状態が減速中である場合において、上記の条件を満たす場合に、ロックアップクラッチを係合状態に制御することで、アクセルペダルＯＮになった場合でも急激なエンジンの吹き上がりが生じ得ることなく、より円滑か加速を実現し、商品性に優れた車両の提供が可能になる。

構成３．制御装置は、前記自動変速機の各変速段と、各変速段における入力軸の基準回転数とを対応付けた制御マップ（例えば１２１）を記憶する記憶手段（例えば１０２）を更に備え、
前記回転数判定手段（例えばＳ１０８、１００）は、
前記車両の走行状態で選択されている変速段に対応付けられている前記入力軸の基準回転数を前記制御マップから取得し、
前記検出された前記入力軸の回転数と前記制御マップから取得した前記入力軸の基準回転数との比較に基づいて前記判定を行う。すなわち、前記回転数判定手段は、前記回転数検出手段により検出された前記入力軸の回転数が前記自動変速機の変速段に対応する基準回転数以上であるか否かを判定する。

構成４．前記入力軸の基準回転数（例えば１２１のＮ２〜Ｎ１０）は、前記自動変速機の各変速段（例えば二速段（２ｎｄ）から十速段（１０ｔｈ））に対応した駆動力の伝達経路におけるイナーシャの変化に基づいて設定された回転数である。

構成３および構成４の実施形態によれば、自動変速機の入力軸（メインシャフト）の回転の判定基準となる基準回転数を変速段毎に設定しておくことにより、選択されている自動変速機の変速段に応じて、入力軸の回転数と基準回転数との比較判定を行うことが可能になる。

Ｐ１〜Ｐ４：遊星歯車機構、Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｆ１：係合機構 １：自動変速機、１００：制御装置、２００：エンジンＥＣＵ

Claims (4)

1. エンジンの出力軸と自動変速機の入力軸とを連結可能なロックアップクラッチを有するトルクコンバータを備えた自動変速機の制御装置であって、
   車両の走行状態を検出する検出手段の検出に基づき前記車両の走行状態が減速中である場合に、前記エンジンへの燃料供給を遮断するフューエルカットが実行されているか否かを、前記エンジンを制御する制御信号に基づいて判定するフューエルカット判定手段と、
   前記車両のＡＢＳ装置が、正常に動作する状態であるか、正常に動作しないフェール状態であるかを、前記ＡＢＳ装置からの動作信号に基づいて判定する状態判定手段と、
   回転数検出手段により検出された前記入力軸の回転数が前記自動変速機の変速段に対応する基準回転数以上であるか否かを判定する回転数判定手段と、
   前記車両の走行状態が減速中であり、前記フューエルカットが実行されていない状態であると前記フューエルカット判定手段で判定された場合に、前記ＡＢＳ装置の動作状態と、前記入力軸の回転数と前記基準回転数との比較結果とに基づいて、前記ロックアップクラッチの係合を制御する動作制御手段と、
   を備えることを特徴とする制御装置。
2. 前記動作制御手段は、前記ＡＢＳ装置が正常に動作する状態であり、かつ、前記入力軸の回転数が前記基準回転数以上である場合に、前記ロックアップクラッチを係合状態に制御することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記自動変速機の各変速段と、各変速段における入力軸の基準回転数とを対応付けた制御マップを記憶する記憶手段を更に備え、
   前記回転数判定手段は、
   前記車両の走行状態で選択されている変速段に対応付けられている前記入力軸の基準回転数を前記制御マップから取得し、
   前記検出された前記入力軸の回転数と前記制御マップから取得した前記入力軸の基準回転数との比較に基づいて前記判定を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記入力軸の基準回転数は、前記自動変速機の各変速段に対応した駆動力の伝達経路におけるイナーシャの変化に基づいて設定された回転数であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。

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