JPWO2014050803A1 - 自動変速機及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

走行モードが選択されたら、締結側油室にＯＮ圧を供給してロック機構をロック状態にし、その後締結側油室の油圧を下げる締結制御を行い、非走行モードが選択されたら、解放側油室にＯＦＦ圧を供給してロック機構をアンロック状態にし、その後解放側油室の油圧を下げる解放制御を行う制御装置は、締結状態の摩擦要素を解放状態へと制御することを判定した場合は、解放側油室にＯＦＦ圧の供給を開始してロック機構をアンロック状態にし、締結側油室に油圧の供給を開始すると共に解放側油室の油圧を減少する。

Description

本発明は、ロック機構付き摩擦要素を備えた自動変速機の制御に関する。

自動変速機のクラッチ・ブレーキとして、同軸に配置される２つの部材（クラッチの場合は双方が回転要素、ブレーキの場合は一方が回転要素で他方が非回転要素）を連結するために、油圧によって動作する摩擦要素が用いられている。

かかる摩擦要素においては、ＪＰ０７−１２２２１Ａには、複数の摩擦プレートが２つの部材それぞれに軸方向に摺動自在に取り付けられ、かつ、２つの部材の摩擦プレートが交互に配置される。油圧ピストンによって２つの部材の摩擦プレートを互いに押し付けると、２つの部材が摩擦プレートを介して連結される。

ＪＰ０７−１２２２１Ａにおいては、締結状態を維持するには、油圧ピストンに油圧を常時作用させる必要があり、そのためには油圧ポンプを常時動作させる必要があり、自動変速機を搭載した車両の燃費が悪化するという問題がある。

また、摩擦要素を解放状態としエンジンと変速機との間の締結状態を解放することによりエンジンの負荷を低減して燃費効率を向上させるニュートラル制御を行う場合がある。この場合は、以降の加速要求に備えて、摩擦要素を締結する直前の状態へと制御する必要がある。この制御が適切でないと、再加速時にタイムラグが発生し運転者に違和感を与える可能性がある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、エネルギ効率を向上できると共に、運転者に違和感を与えることを防止できる自動変速機を提供することを目的とする。

本発明の一の実施態様によると、自動変速機であって、動力伝達経路に配置され、ＯＮ圧を締結側油室に供給すると締結すると共にロック機構がロック状態になり、ロック機構がロック状態になると締結側油室の油圧を下げても締結状態を維持し、ロック機構がロック状態の時に解放側油室にＯＦＦ圧を供給すると解放状態になると共にロック機構がアンロック状態になり、ロック機構がアンロック状態になると解放側油室の油圧を下げても解放状態を維持する摩擦要素と、変速機のモードとして走行モード又は非走行モードを選択することのできるセレクトスイッチと、セレクトスイッチによって走行モードが選択されたら、締結側油室にＯＮ圧を供給してロック機構をロック状態にし、その後締結側油室の油圧を下げる締結制御を行い、セレクトスイッチによって非走行モードが選択されたら、解放側油室にＯＦＦ圧を供給してロック機構をアンロック状態にし、その後解放側油室の油圧を下げる解放制御を行う制御装置と、を備え、制御装置は、走行モードが選択されているときに摩擦要素を解放状態へと制御することを判定した場合は、解放側油室にＯＦＦ圧の供給を開始して、ロック機構をアンロック状態にし、ロック機構をアンロック状態にした後、締結側油室に油圧の供給を開始すると共に、解放側油室の油圧を減少させることを特徴とする。

本発明の別の実施態様によると、自動変速機の制御方法であって、動力伝達経路に配置され、ＯＮ圧を締結側油室に供給すると締結すると共にロック機構がロック状態になり、ロック機構がロック状態になると締結側油室の油圧を下げても締結状態を維持し、ロック機構がロック状態の時に解放側油室にＯＦＦ圧を供給すると解放状態になると共にロック機構がアンロック状態になり、ロック機構がアンロック状態になると解放側油室の油圧を下げても解放状態を維持する摩擦要素と、変速機のモードとして走行モード又は非走行モードを選択することのできるセレクトスイッチと、が備えられ、セレクトスイッチによって走行モードが選択されたら、締結側油室にＯＮ圧を供給してロック機構をロック状態にし、その後締結側油室の油圧を下げる締結制御を行い、セレクトスイッチによって非走行モードが選択されたら、解放側油室にＯＦＦ圧を供給してロック機構をアンロック状態にし、その後解放側油室の油圧を下げる解放制御を行い、走行モードが選択されているときに摩擦要素を解放状態へと制御することを判定した場合は、解放側油室にＯＦＦ圧の供給を開始して、ロック機構をアンロック状態にし、ロック機構をアンロック状態にした後、締結側油室に油圧の供給を開始すると共に、解放側油室の油圧を減少させることを特徴とする。

上記実施態様によると、ＯＮ圧を供給することにより締結状態でロック機構ＢＬをロック状態としたままＯＮ圧を抜くことによってもロック状態を維持し、ＯＦＦ圧を供給することによりロック機構ＢＬをアンロック状態とすることで、油圧を常時作用させることなく解放状態を維持できる。そして、走行モードが選択されているときに摩擦要素を解放状態へと制御するときは、解放側油室にＯＦＦ圧を供給してロック機構をアンロック状態としてから、締結側油室に油圧の供給を開始する。このように構成することによって、ロック機構をアンロック状態としながらも、油圧により締結状態の直前の状態で待機することができるので、以降、運転者から加速要求又は再発進要求が行われた際に、摩擦要素を直ちに締結状態とすることができ、締結によるタイムラグの発生を防止して、運転者に違和感を与えることを防ぐことができる。

図１は、本発明の実施形態の自動変速機を備えた車両の概略構成図である。 図２は、本発明の実施形態のフォワードクラッチ及びこれを動作させるクラッチ動作パックの断面図である。 図３は、本発明の実施形態の変速機コントローラが実行するＮ制御のフローチャートである。 図４は、本発明の実施形態のＮ制御のタイムチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る自動変速機を備えた車両の概略構成を示す。車両は、エンジン１、トルクコンバータ２、変速機３を備える。エンジン１の出力回転は、トルクコンバータ２、変速機３、図示しないデファレンシャルギヤユニットを介して図示しない駆動輪へと伝達される。

変速機３は、有段又は無段の自動変速機である。変速機３は、リバースブレーキ４と、フォワードクラッチ５とを備える。変速機３は、リバースブレーキ４が締結されている状態ではエンジン１の回転を反転して出力し、フォワードクラッチ５が締結されている状態ではエンジン１の回転を回転方向を維持したまま出力する。

リバースブレーキ４は、締結圧を供給することで締結し、締結状態を維持するには締結圧を供給し続ける必要のある従来の摩擦要素である。リバースブレーキ４を解放するには締結圧の供給を停止すればよい。

フォワードクラッチ５は、後述するように、ロック機構ＢＬを備えた摩擦要素である。フォワードクラッチ５にＯＮ圧を供給し、ロック機構ＢＬがロック状態になれば、ＯＮ圧の供給を停止してもフォワードクラッチ５は締結状態を維持することができる。フォワードクラッチ５を解放するには、フォワードクラッチ５にＯＦＦ圧を供給し、ロック機構ＢＬを解除状態にすればよい。一旦ロック機構ＢＬが解除状態になればＯＦＦ圧の供給を停止してもフォワードクラッチ５は解放状態を維持することができる。フォワードクラッチ５の構成については後で詳しく説明する。

リバースブレーキ４及びフォワードクラッチ５は、両者が同時に締結されると変速機３は出力軸が回転不能な、いわゆるインターロック状態になるので、これらの締結は択一的に行われる。

油圧制御回路７は、エンジン１によって駆動される油圧ポンプ８からの油圧をライン圧に調圧するレギュレータバルブと、ライン圧を元圧としてフォワードクラッチ５を含む摩擦要素（変速機３が無段変速機の場合は加えて無段変速機構の構成要素）に供給する油圧を調圧するソレノイドバルブと、油圧ポンプ８、各バルブ及び各摩擦要素の間を接続する油路を備える。

油圧制御回路７の各バルブは、変速機コントローラ９からの制御信号に基づき制御される。変速機コントローラ９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等で構成され、各種センサ及びエンジンコントローラから入力される各種信号に基づき車両の走行状態を判断し、走行状態に適した変速段（変速機３が無段変速機の場合は変速比）が実現されるよう、油圧制御回路７に指令を出力する。また、油圧制御回路７は、フォワードクラッチ５、リバースブレーキ４それぞれの締結状態を制御するための油圧を供給する。供給される実油圧は実油圧センサ７１により検出され目標油圧（例えば後述するＯＮ圧及びＯＦＦ圧）とでフィードバック制御等により実油圧が目標油圧となるように変速機コントローラ９により制御される。

変速機コントローラ９には、エンジン１の回転速度Ｎｅを検出する回転速度センサ１０１、トルクコンバータ２のタービン回転速度Ｎｔ（変速機３の入力回転速度）を検出する回転速度センサ１０２、変速機３の油温ＴＭＰを検出する油温センサ１０３、セレクトレバー１１の位置を検出するインヒビタスイッチ１０４、アクセルペダルの操作量（以下、「アクセル開度ＡＰＯ」という。）を検出するアクセル開度センサ１０５、ブレーキのＯＮ／ＯＦＦを検出するブレーキスイッチ１０６等からの信号等が入力される。

セレクトレバー１１は、パーキングレンジ（以下、「Ｐレンジ」という。）、リバースレンジ（以下、「Ｒレンジ」という。）、ニュートラルレンジ（以下、「Ｎレンジ」という。）及びドライブレンジ（以下、「Ｄレンジ」という。）の間を接続するゲートに配置され、各ゲート間を移動可能に構成される。

変速機コントローラ９は、セレクトレバー１１の位置に応じて、フォワードクラッチ５及びリバースブレーキ４をそれぞれ締結または解放する。具体的には、Ｄレンジでは、フォワードクラッチ５が締結され、リバースブレーキ４が解放される。Ｒレンジでは、フォワードクラッチ５が解放され、リバースブレーキ４が締結される。Ｐレンジ及びＮレンジでは、フォワードクラッチ５及びリバースブレーキ４が解放される。

次に、フォワードクラッチ５の詳細な構成について説明する。

図２は、本発明の実施形態のフォワードクラッチ５、及び、これを動作させるクラッチ動作パック６の断面を示している。以下、各構成について説明する。

フォワードクラッチ５は、クラッチドラム５１と、クラッチハブ５２と、ドリブンプレート５３と、ドライブプレート５４と、リテーナプレート５５とを備える。

クラッチドラム５１及びクラッチハブ５２は同軸に配置される。クラッチドラム５１には、図示しない回転要素（軸、ギヤ等）が連結される。クラッチハブ５２には、図示しない別の回転要素（軸、ギヤ等）が連結される。

クラッチドラム５１には、スプライン結合によって軸方向に摺動自在にドリブンプレート５３が取り付けられる。クラッチハブ５２には、スプライン結合によって軸方向に摺動自在にドライブプレート５４が取り付けられる。４枚のドリブンプレート５３と４枚のドライブプレート５４は、交互に配置され、ドライブプレート５４の両側の摩擦面には、クラッチフェーシングが貼り付けられる。

クラッチドラム５１は、ドリブンプレート５３及びドライブプレート５４を介して、クラッチドラム５１に連結された回転要素から入力される回転をクラッチハブ５２に伝達する。

リテーナプレート５５は、油圧ピストン６１とは反対側の端部に配置されたドライブプレート５４と、クラッチドラム５１内周の溝に固定されたスナップリング６４との間に介装される。リテーナプレート５５は片面が摩擦面である。また、リテーナプレート５５は、軸方向の厚みがドリブンプレート５３より厚く、ドリブンプレート５３及びドライブプレート５４の倒れを防止する。

クラッチ動作パック６は、油圧ピストン６１と、ＯＮ圧ピストン室６２と、ＯＦＦ圧ピストン室６３と、スナップリング６４と、ダイヤフラムスプリング６５と、仕切りプレート６６と、ロック機構ＢＬとを備える。

油圧ピストン６１は、フォワードクラッチ５に対して軸方向に変位可能に配置される。油圧ピストン６１の一方の面がＯＮ圧受圧面６１ａであり、他方の面がＯＦＦ圧受圧面６１ｂである。

ＯＮ圧ピストン室６２は、油圧ピストン６１のＯＮ圧受圧面６１ａにＯＮ圧を作用させるために、クラッチドラム５１と油圧ピストン６１との間に画成される。

ＯＦＦ圧ピストン室６３は、油圧ピストン６１のＯＦＦ圧受圧面６１ｂにＯＦＦ圧を作用させるために、クラッチドラム５１に固定された仕切りプレート６６と、油圧ピストン６１との間に画成される。

スナップリング６４は、フォワードクラッチ５を挟んで油圧ピストン６１の反対側の位置に配置され、フォワードクラッチ５を軸方向に支持する。

ダイヤフラムスプリング６５は、油圧ピストン６１のクラッチ側端面６１ｃとフォワードクラッチ５のピストン側端面５ａとの間に介装される。ダイヤフラムスプリング６５は、軸方向に２枚重ねで配置され、油圧ピストン６１をスナップリング６４に向かう締結方向に移動させると、フォワードクラッチ５に締結力を作用させる。

ロック機構ＢＬは、クラッチドラム５１に内蔵されていて、油圧ピストン６１と、ボール保持ピストン６７と、ボール６８とで構成される。

油圧ピストン６１は、フォワードクラッチ５に対して軸方向に変位可能に配置される。油圧ピストン６１には、収納部６１ｄと、テーパー面６１ｅとが設けられる。収納部６１ｄは、油圧ピストン６１の解放方向への移動を規制するときにボール６８を収納する。テーパー面６１ｅは、収納部６１ｄに連続して形成され、油圧ピストン６１が解放方向にストロークすると、ボール６８を内側に押し込む。

ボール保持ピストン６７は、油圧ピストン６１を覆うクラッチドラム５１の内周円筒部５１ａと、クラッチドラム５１から軸方向に突出する仕切り円筒壁部５１ｂとによって画成される円筒空間に配置される。ボール保持ピストン６７は、ＯＮ圧またはＯＦＦ圧が作用すると軸方向に移動する。ボール保持ピストン６７の外周面と仕切り円筒壁部５１ｂとの間はシールリング８４によってシールされ、ボール保持ピストン６７の内周面と内周円筒部５１ａとの間はシールリング８５によってシールされ、油圧ピストン６１の内周面と仕切り円筒壁部５１ｂとの間はシールリング８６によってシールされる。これにより、油圧ピストン６１の両側にＯＮ圧ピストン室６２とＯＦＦ圧ピストン室６３とが画成される。

クラッチドラム５１に開口されたＯＮ圧ポート５１ｄとＯＮ圧ピストン室６２とは、ボール保持ピストン６７に形成されたＯＮ圧連通溝６７ａと、仕切り円筒壁部５１ｂに開口されたＯＮ圧連通穴５１ｅとを介して連通される。クラッチドラム５１に開口されたＯＦＦ圧ポート５１ｆとＯＦＦ圧ピストン室６３とは、ボール保持ピストン６７に形成されたＯＦＦ圧連通溝６７ｂと、仕切り円筒壁部５１ｂの端部と仕切りプレート６６との間に確保されたＯＦＦ圧連通隙間とを介して連通される。

ボール保持ピストン６７には、収納部６７ｃと、テーパー面６７ｄと、ロック面６７ｅとが設けられる。収納部６７ｃは、油圧ピストン６１の解放方向への移動を許容するときにボール６８を収納する。テーパー面６７ｄ及びロック面６７ｅは、収納部６７ｃに連続して形成され、ボール保持ピストン６７がフォワードクラッチ５に向かう方向にストロークすると、テーパー面６７ｄがボール６８を外側に押し出し、ロック面６７ｅが押し出されたボール６８をその位置にロックする。

ボール６８は、仕切り円筒壁部５１ｂに開口したボール穴５１ｃに設けられる。ボール６８は、ＯＮ圧またはＯＦＦ圧の作用による油圧ピストン６１及びボール保持ピストン６７の軸方向移動に伴ってこれらピストン６１、６７のテーパー面６１ｅ、６７ｄから力を受け、ロック位置とロック解除位置との間を径方向に移動する。

以上説明した構成によれば、ＯＮ圧ピストン室６２にＯＮ圧を作用させると、油圧ピストン６１がフォワードクラッチ５に近づく締結方向に移動し、フォワードクラッチ５がダイヤフラムスプリング６５による締結力により締結状態となる。油圧ピストン６１が締結方向に移動すると、回転による遠心力と油圧によってボール６８が外径方向に移動し、収納部６１ｄにボール６８が収納される。そして、ボール保持ピストン６７へのＯＮ圧作用に伴ってボール保持ピストン６７が軸方向（フォワードクラッチ５に向かう方向）に移動し、収納部６７ｃに保持されるボール６８を、ロック面６７ｅにより保持する。

これによりロック機構ＢＬがロック状態となって油圧ピストン６１の解放方向の移動が規制され、ＯＮ圧をドレーンしてもフォワードクラッチ５の締結状態が維持される。ＯＮ圧ピストン室６２へのＯＮ圧の供給は締結動作中のみであり、フォワードクラッチ５の締結状態を維持するためのＯＮ圧の供給は不要である。

また、ＯＦＦ圧ピストン室６３にＯＦＦ圧を作用させると、ボール保持ピストン６７がロック面６７ｅによるボール６８の保持位置から保持解除位置まで、軸方向（フォワードクラッチ５から離れる方向）に移動する。ＯＦＦ圧による力とダイヤフラムスプリング６５による締結力の反力を合わせた力が油圧ピストン６１に作用し、油圧ピストン６１がリターン方向にストロークすると共にボール６８をロック解除方向に押し返す。ボール６８がロック解除位置まで移動すると、ロック機構ＢＬが解除状態となる。

フォワードクラッチ５を解放するときＯＮ圧はゼロの状態なので、ＯＦＦ圧をドレーンしてもボール６８をボール保持ピストン６７の収納部６７ｃに収納した状態が維持される。ＯＦＦ圧ピストン室６３へのＯＦＦ圧の供給は解放動作中のみであり、フォワードクラッチ５の解放状態を維持するためのＯＦＦ圧の供給は不要である。

このように構成された自動変速機を備える車両において、次に、Ｎ制御について説明する。

例えば車両が低速かつ加速状態でない場合（コースト状態）において、フォワードクラッチ５を解放状態とすることによりエンジン１と変速機３との連結を解放して、エンジン１の出力側の負荷（イナーシャ）を減少させることで燃費効率を向上させる制御（コーストＮ制御）が一般に行われている。

また、走行モード（例えばＤレンジ）のまま車両を停車させたとき、変速機３よりも後段は回転停止状態であるので、エンジン１のアイドル回転はトルクコンバータ２によって遮断される。トルクコンバータ２は作動油が充填されているので、作動油がフリクションとなり回転差が熱として消費される。このエネルギ消費を軽減するために、変速機３のフォワードクラッチ５を解放して、エンジン１側と変速機３より後段側とで回転を完全に遮断して、回転によるフリクションを軽減してエンジン１等の振動を抑制して燃費効率を向上する制御（アイドルＮ制御）が一般に行われている。

このように、エネルギ効率の向上を目的として、車両が走行している状態でフォワードクラッチ５を解放状態とするコーストＮ制御、停車状態でフォワードクラッチ５を解放状態とするアイドルＮ制御が行われる。本実施形態では、このように、フォワードクラッチ５を解放状態して変速機３をニュートラル状態に制御するこれらコーストＮ制御及びアイドルＮ制御を、以降は「Ｎ制御」とのみ表記する。

ところで、エンジン１の運転時にフォワードクラッチ５を解放状態とした場合は、次に運転者から加速又は再発進の要求があったときに、フォワードクラッチ５を直ちに締結状態に制御する必要がある。このとき、フォワードクラッチ５の締結が遅れると運転者の加速要求から車両が加速を始めるまでにタイムラグが発生し、運転者に違和感を与える可能性がある。

そこで、本発明の実施形態では、次のように制御することによって、フォワードクラッチ５の締結状態を制御する。

図３は、本発明の実施形態の変速機コントローラ９が実行するＮ制御のフローチャートである。本実施形態のＮ制御とは、前述のように、車両が走行している状態でフォワードクラッチ５を解放状態とするコーストＮ制御と、停車状態でフォワードクラッチ５を解放状態とするアイドルＮ制御とが含まれる。

図３に示すフローチャートは、変速機コントローラ９において所定の周期（例えば１０ｍｓ）で実行される。

変速機コントローラ９は、ステップＳ１０において、Ｎ制御を実行するか否かを判定する。Ｎ制御の実行は、例えば、走行モードであってフォワードクラッチ５が締結状態であり、車速が所定車速以下（例えば１０ｋｍ／ｈ）又は停車状態、アクセル開度ＡＰＯがゼロ（０／８）、ブレーキペダルが踏み込まれている、等の条件に基づいて決定される。Ｎ制御を実行しないと判定し場合は、本フローチャートによる処理を終了して、他の処理に戻る。

Ｎ制御を実行すると判定した場合は、ステップＳ２０に移行して、変速機コントローラ９は、フォワードクラッチ５のクラッチ動作パック６のＯＦＦ圧ピストン室６３に、ＯＦＦ圧の供給を開始する。

次に、ステップＳ３０において、変速機コントローラ９は、ＯＦＦ圧を供給することによってロック機構ＢＬがアンロック状態となったか否かを判定する。ロック機構ＢＬがアンロック状態となったか否かは、図４で後述するように、油圧制御回路７がＯＦＦ圧ピストン室６３に供給する実油圧の変化により判定する。

ロック機構ＢＬが解除状態となっていない場合はステップＳ３０に戻り、処理を繰り返す。

ロック機構ＢＬが解除状態となったと判定した場合は、ステップＳ４０に移行し、変速機コントローラ９は、フォワードクラッチ５のクラッチ動作パック６のＯＮ圧ピストン室６２に油圧の供給を開始する。次に、変速機コントローラ９は、ステップＳ５０に移行し、フォワードクラッチ５のクラッチ動作パック６のＯＦＦ圧ピストン室６３の油圧を減少させる。その後、本フローチャートによる処理を終了して、他の処理に戻る。

ステップＳ４０において、ＯＮ圧ピストン室６２に供給する油圧は、ロック機構ＢＬがロック状態とならない最低の油圧を上限とする。ステップＳ３０の判定においてロック機構ＢＬがアンロック状態となった場合は、この後運転者による加速又は再発進が要求されることに備えて、油圧ピストン６１を、解放側ではなく締結側に移動させておく。

このとき、フォワードクラッチ５は前述の油圧の上限により、トルク伝達容量を持っていないが、油圧ピストン６１が締結側に移動した状態（ピストンタッチした状態）で維持される。この後、運転者からの加速又は再発進が要求された場合は、変速機コントローラ９は、ＯＮ圧ピストン室６２の油圧を、前述の上限の油圧からさらに上昇させることで、油圧ピストン６１がダイヤフラムスプリング６５を介してドリブンプレート５３とドライブプレート５４とを押圧して、フォワードクラッチ５にトルク伝達容量を持たせることができる。

以上のように、この図３に示すフローチャートによってＮ制御を行うことにより、エンジン１と変速機３とを切断することでエンジン１の負荷が減少し、エンジン１の燃費効率を向上することができる。

図４は、本発明の実施形態のＮ制御のタイムチャートを示す。

図４において、上段から、Ｎ制御の判定状態、ＯＦＦ圧ピストン室６３の実油圧及びＯＮ圧ピストン室６２の実油圧が、それぞれ横軸を時間としたタイムチャートとして示されている。

変速機コントローラ９は、Ｎ制御を実行すると判定したとき、ＯＦＦ圧ピストン室６３にＯＦＦ圧の供給を開始する。（タイミングｔ１）。

ＯＦＦ圧の供給が開始されると、ＯＦＦ圧ピストン室６３の実油圧が徐々に上昇する。ＯＦＦ圧ピストン室６３の油圧がある程度まで上昇すると、ボール保持ピストン６７が保持位置から保持解除位置へと向かって軸方向に移動を開始する。

このとき、ボール保持ピストン６７の移動によってＯＦＦ圧ピストン室６３の容積が拡大する。これによりＯＦＦ圧ピストン室６３の実油圧が一旦低下する。そして、ボール保持ピストン６７が保持解除位置まで到達して移動が停止すると、ＯＦＦ圧ピストン室６３の容積変化が起こらなくなるので、ＯＦＦ圧ピストン室６３の油圧が再び上昇する。

すなわち、ボール保持ピストン６７が保持位置から保持解除位置まで移動を開始したときに実油圧が低下し、保持解除位置で停止したときに実油圧が上昇する。従って、ボール保持ピストン６７が保持解除位置となったことを、ＯＦＦ圧ピストン室６３の実油圧の変化によって検出することができる。

図４において、タイミングｔ２で、ＯＦＦ圧ピストン室６３の実油圧が、低下傾向から上昇傾向へと変化している。これは、ボール保持ピストン６７が保持解除位置まで移動して停止したことを示すものであり、ロック機構ＢＬが解除されたことを示す。

従って、変速機コントローラ９は、ＯＦＦ圧ピストン室６３の実油圧が低下傾向から上昇傾向へと変化した時をもって、ロック機構ＢＬがアンロック状態となったと判定する。

変速機コントローラ９は、ロック機構ＢＬがアンロック状態となったと判定すると（タイミングｔ２）、ＯＮ圧ピストン室６２への油圧の供給を開始する。このときの油圧は、前述したようにロック機構ＢＬがロック状態とならない油圧を上限とする（一点鎖線で示す）。そして、ＯＮ圧ピストン室６２への油圧の供給を開始した後、ＯＦＦ圧ピストン室６３に供給されているＯＦＦ圧を減少させる（タイミングｔ３）。

ロック機構ＢＬがアンロック状態となった時（タイミングｔ２）、油圧ピストン６１は未だ締結側に移動した状態にある。この後さらにＯＦＦ圧を供給することで油圧ピストン６１は解放側の位置に移動するが、本実施形態では、油圧ピストン６１を締結側の位置に留めておくために、ＯＮ圧ピストン室６２に油圧を供給する。この油圧により、油圧ピストン６１をダイヤフラムスプリング６５に接触させる状態（ピストンタッチ状態）に維持しておく。この状態では、フォワードクラッチ５はまだトルク伝達容量を持っていない。

この後、さらにＯＮ圧ピストン室６２に油圧を上昇させたときに、油圧ピストン６１がダイヤフラムスプリング６５を押圧して、フォワードクラッチ５にトルク伝達容量を持たせることができる。

このような制御によって、Ｎ制御を実行すると判定したときに、ロック機構ＢＬをアンロック状態に制御すると共に、ＯＮ圧ピストン室６２に油圧を供給して、以降の加速又は再発進に備えることができる。

以上のように構成した本発明の実施形態では、ＯＮ圧を供給することにより締結状態になると共にロック機構ＢＬをロック状態とし、ＯＮ圧を抜くことによってもロック状態を維持し、ＯＦＦ圧を供給することにより解放状態になると共にロック機構ＢＬをアンロック状態とし、ＯＦＦ圧を抜くことによってもアンロック状態を維持することが可能なフォワードクラッチ５を備える変速機３において、変速機コントローラ９は、締結状態のフォワードクラッチ５を解放状態へと制御するＮ制御を実行すると判定したとき、ＯＦＦ圧ピストン室６３にＯＦＦ圧の供給を開始して、ロック機構ＢＬをアンロック状態にし、ＯＮ圧ピストン室６２に油圧の供給を開始すると共に、ＯＦＦ圧ピストン室６３の油圧を減少するように構成した。

このような構成によって、車両がコースト状態又は停止状態でＮ制御を行うことを判定し、フォワードクラッチ５を締結状態から解放状態へと制御するときに、ロック機構をアンロック状態としてから、ＯＮ圧ピストン室６２に油圧の供給を開始する。このように制御することによって、フォワードクラッチ５のロック機構ＢＬをアンロック状態としながらも、ＯＮ圧ピストン室６２への油圧により締結状態の直前の状態で待機することができる。これにより、以降、運転者から加速要求又は再発進要求が行われた際に、フォワードクラッチ５を直ちに締結状態とすることができ、フォワードクラッチ５の締結によるタイムラグの発生を防止して、運転者に違和感を与えることを防ぐことができる。

特に、油圧を上昇させることにより締結され、油圧を排出することによりリターンスプリングの付勢力により解放される構造の従来の摩擦要素においては、締結状態から油圧を排出しつつ、前述のようなピストンタッチ状態に維持するためには、摩擦要素の回転差や油圧等によりフィードバック等を行なってピストンタッチ状態となるピストン位置を学習する必要があった。本発明の実施形態では、リターンスプリングが無く、ＯＦＦ圧を減少させれば、ＯＮ圧ピストン室６２に僅かな油圧を供給するだけで油圧ピストン６１が係合初期位置へ移動するので、ピストン位置の学習を実施しなくても、ダイヤフラムスプリング６５を変形させない程度の油圧を供給するだけで、ピストンタッチ位置を確保することができる。

また、変速機コントローラ９は、ＯＦＦ圧ピストン室６３の実油圧の変化に基づいて、より詳しくは実油圧が低下傾向から上昇傾向へと変化した時をもって、ロック機構ＢＬがアンロック状態となったことを確実に検出するので、ＯＮ圧ピストン室６２の油圧の供給がタイミングよく開始できる。

また変速機コントローラ９は、ロック機構ＢＬがアンロック状態となった後、運転者から加速又は再発進が要求されたときは、ＯＮ圧ピストン室６２への油圧により油圧を上昇させる。これにより、フォワードクラッチ５に直ちにトルク伝達容量を持たせて締結状態することができ、タイムラグが発生することを防止できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

本発明の実施形態では、駆動力源として内燃機関としてのエンジン１を備えた例を説明したがこれに限られず、エンジンと電動機とを駆動力源として備えるハイブリッド車両においても同様に適用することができる。

本願は、２０１２年９月２６日に日本国特許庁に出願された特願２０１２−２１２５５２に基づく優先権を主張する。これらの出願のすべての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

本発明の一の実施態様によると、自動変速機であって、動力伝達経路に配置され、ＯＮ圧を締結側油室に供給すると締結すると共にロック機構がロック状態になり、ロック機構がロック状態になると締結側油室の油圧を下げても締結状態を維持し、ロック機構がロック状態の時に解放側油室にＯＦＦ圧を供給すると解放状態になると共にロック機構がアンロック状態になり、ロック機構がアンロック状態になると解放側油室の油圧を下げても解放状態を維持する摩擦要素と、変速機のモードとして走行モード又は非走行モードを選択することのできるセレクトスイッチと、セレクトスイッチによって走行モードが選択されたら、締結側油室にＯＮ圧を供給してロック機構をロック状態にし、その後締結側油室の油圧を下げる締結制御を行い、セレクトスイッチによって非走行モードが選択されたら、解放側油室にＯＦＦ圧を供給してロック機構をアンロック状態にし、その後解放側油室の油圧を下げる解放制御を行う制御装置と、を備え、制御装置は、走行モードが選択されているときに摩擦要素を解放状態へと制御することを判定した場合は、解放側油室にＯＦＦ圧の供給を開始して、ロック機構をアンロック状態にし、ロック機構がアンロック状態となったことを検出した後、締結側油室に油圧の供給を開始すると共に、解放側油室の油圧を減少させることを特徴とする。

本発明の別の実施態様によると、自動変速機の制御方法であって、動力伝達経路に配置され、ＯＮ圧を締結側油室に供給すると締結すると共にロック機構がロック状態になり、ロック機構がロック状態になると締結側油室の油圧を下げても締結状態を維持し、ロック機構がロック状態の時に解放側油室にＯＦＦ圧を供給すると解放状態になると共にロック機構がアンロック状態になり、ロック機構がアンロック状態になると解放側油室の油圧を下げても解放状態を維持する摩擦要素と、変速機のモードとして走行モード又は非走行モードを選択することのできるセレクトスイッチと、が備えられ、セレクトスイッチによって走行モードが選択されたら、締結側油室にＯＮ圧を供給してロック機構をロック状態にし、その後締結側油室の油圧を下げる締結制御を行い、セレクトスイッチによって非走行モードが選択されたら、解放側油室にＯＦＦ圧を供給してロック機構をアンロック状態にし、その後解放側油室の油圧を下げる解放制御を行い、走行モードが選択されているときに摩擦要素を解放状態へと制御することを判定した場合は、解放側油室にＯＦＦ圧の供給を開始して、ロック機構をアンロック状態にし、ロック機構がアンロック状態となったことを検出した後、締結側油室に油圧の供給を開始すると共に、解放側油室の油圧を減少させることを特徴とする。

Claims (4)

1. 自動変速機であって、
   動力伝達経路に配置され、ＯＮ圧を締結側油室に供給すると締結状態になると共にロック機構がロック状態になり、前記ロック機構がロック状態になると前記締結側油室の油圧を下げても締結状態を維持し、前記ロック機構がロック状態の時に解放側油室にＯＦＦ圧を供給すると解放状態になると共に前記ロック機構がアンロック状態になり、前記ロック機構がアンロック状態になると前記解放側油室の油圧を下げても解放状態を維持する摩擦要素と、
   変速機のモードとして走行モード又は非走行モードを選択することのできるセレクトスイッチと、
   前記セレクトスイッチによって前記走行モードが選択されたら、前記締結側油室に前記ＯＮ圧を供給して前記ロック機構をロック状態にし、その後前記締結側油室の油圧を下げる締結制御を行い、前記セレクトスイッチによって前記非走行モードが選択されたら、前記解放側油室に前記ＯＦＦ圧を供給して前記ロック機構をアンロック状態にし、その後解放側油室の油圧を下げる解放制御を行う制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記走行モードが選択されているときに前記摩擦要素を解放状態へと制御することを判定した場合は、前記解放側油室にＯＦＦ圧の供給を開始して、前記ロック機構をアンロック状態にし、
   前記ロック機構をアンロック状態にした後、前記締結側油室に油圧の供給を開始すると共に、前記解放側油室の油圧を減少する
   自動変速機。
2. 請求項１に記載の自動変速機であって、
   前記制御装置は、
   前記解放側油室にＯＦＦ圧の供給を開始した後、前記解放側油室の実油圧の変化に基づいて、前記ロック機構がアンロック状態となったことを検出し、
   前記ロック機構がアンロック状態となったことを検出した後、前記締結側油室に油圧の供給を開始すると共に、前記解放側油室の油圧を減少する
   自動変速機。
3. 請求項１又は２に記載の自動変速機であって、
   前記制御装置は、前記ロック機構がアンロック状態となった後、加速又は再発進が要求されたときは、前記締結側油室の油圧を上昇させる
   自動変速機。
4. 自動変速機の制御方法であって、
   動力伝達経路に配置され、ＯＮ圧を締結側油室に供給すると締結状態になると共にロック機構がロック状態になり、前記ロック機構がロック状態になると前記締結側油室の油圧を下げても締結状態を維持し、前記ロック機構がロック状態の時に解放側油室にＯＦＦ圧を供給すると解放状態になると共に前記ロック機構がアンロック状態になり、前記ロック機構がアンロック状態になると前記解放側油室の油圧を下げても解放状態を維持する摩擦要素と、
   変速機のモードとして走行モード又は非走行モードを選択することのできるセレクトスイッチと、が備えられ、
   前記セレクトスイッチによって前記走行モードが選択されたら、前記締結側油室に前記ＯＮ圧を供給して前記ロック機構をロック状態にし、その後前記締結側油室の油圧を下げる締結制御を行い、
   前記セレクトスイッチによって前記非走行モードが選択されたら、前記解放側油室に前記ＯＦＦ圧を供給して前記ロック機構をアンロック状態にし、その後解放側油室の油圧を下げる解放制御を行い、
   前記走行モードが選択されているときに前記摩擦要素を解放状態へと制御することを判定した場合は、前記解放側油室にＯＦＦ圧の供給を開始して、前記ロック機構をアンロック状態にし、
   前記ロック機構をアンロック状態にした後、前記締結側油室に油圧の供給を開始すると共に、前記解放側油室の油圧を減少する
   自動変速機の制御方法。

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