(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワンウェイクラッチおよび油圧により係合する複数の摩擦係合要素を備え、前記ワンウェイクラッチおよび前記複数の摩擦係合要素の係合／解放の組合せにより複数の変速段が選択的に構成される自動変速機の制御装置であって、
前記ワンウェイクラッチおよび前記複数の摩擦係合要素のうちの一の摩擦係合要素の両方が解放された状態から、前記ワンウェイクラッチおよび前記一の摩擦係合要素の両方の係合により所定の変速段を構成するための変速制御において、
前記ワンウェイクラッチの係合／解放の状態にかかわらず、前記自動変速機への入力トルクに対して前記一の摩擦係合要素に必要とされる必要伝達トルク容量を取得し、前記一の摩擦係合要素の伝達トルク容量に対応する値と前記必要伝達トルク容量に対応する値とが一致したことに応答して、前記変速制御を終了させる、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両では、たとえば、エンジンからの駆動力がトルクコンバータを介して変速機に入力され、変速機で変速された駆動力が駆動輪に伝達される。
【０００３】
変速機としては、有段式の自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）が広く知られている。この自動変速機では、油圧回路から供給される油圧により係合する複数の摩擦係合要素が備えられており、複数の摩擦係合要素の係合および解放の組合せにより複数の変速段が選択的に構成される。
【０００４】
図４は、自動変速機に備えられている摩擦係合要素の状態を示す図である。
【０００５】
自動変速機には、油圧により係合する５個の摩擦係合要素Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２が備えられている。また、自動変速機には、車両の加速時にのみ係合するワンウェイ摩擦係合要素ＯＷＣが備えられている。
【０００６】
図４において、「○」は、摩擦係合要素Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２およびワンウェイ摩擦係合要素ＯＷＣが係合状態であることを示している。
【０００７】
自動変速機では、摩擦係合要素Ｃ２およびワンウェイクラッチＯＷＣが係合され、摩擦係合要素Ｃ１，Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２が解放されることにより、１速段が構成される。摩擦係合要素Ｃ２，Ｂ１が係合され、摩擦係合要素Ｃ１，Ｃ３，Ｂ２が解放されることにより、２速段が構成される。摩擦係合要素Ｃ２，Ｃ３が係合され、摩擦係合要素Ｃ１，Ｂ１，Ｂ２が解放されることにより、３速段が構成される。摩擦係合要素Ｃ３，Ｂ１が係合され、摩擦係合要素Ｃ１，Ｃ２，Ｂ２が解放されることにより、４速段が構成される。また、摩擦係合要素Ｃ１，Ｂ２が係合され、摩擦係合要素Ｃ２，Ｃ３，Ｂ１が解放されることにより、後進段（リバース）が構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−１１７７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図５は、Ｎ→１変速時のタービン回転数およびＣ２指示電流値の時間変化の一例を示す図である。
【００１０】
自動変速機には、Ｐレンジ（駐車レンジ）、Ｒレンジ（後進レンジ）、Ｎレンジ（中立レンジ）およびＤレンジ（前進レンジ）が設けられている。これらのレンジは、車室内に配設されたシフトレバーの操作（シフト操作）により選択され、その選択されたレンジに応じて、自動変速機に備えられている摩擦係合要素が係合／解放される。
【００１１】
ＮレンジからＤレンジへの切り替えを指示するシフト操作（Ｎ−Ｄ操作）が行われると、１速段を構成するため、摩擦係合要素Ｃ２に供給される油圧を制御するためのソレノイドバルブの通電制御が開始されて（時刻Ｔ５１）、摩擦係合要素Ｃ２への油圧の供給が開始される。
【００１２】
たとえば、１速段から２速段への変速制御では、変速制御が進むにつれて、タービン回転数（トルクコンバータの出力回転数）が１速段の同期回転数（１速同期回転数）から２速段の同期回転数（２速同期回転数）に近づく。そして、タービン回転数が２速同期回転数に一致したことの判定（２速同期判定）を以て、１速段から２速段への変速制御が終了される。
【００１３】
ところが、Ｎレンジでの走行中にＮ−Ｄ操作が行われた場合、アクセル操作が行われないと、ワンウェイクラッチＯＷＣが係合状態にならないため、タービン回転数が１速同期回転数に一致せず、１速同期判定を行うことができない。したがって、Ｎレンジでの走行中にＮ−Ｄ操作が行われた場合の変速制御は、変速制御の開始から所定のタイムアウト時間が経過した時点で終了される（時刻Ｔ５２）。そのため、変速制御の開始から終了までの時間（変速時間）が長くかかる。その結果、変速制御からライン圧を最適値に調整するためのライン圧制御への移行が遅れるために、ライン圧制御による燃費向上の効果が薄れたり、変速制御の実行中に変速指示が入った場合に、先の変速制御の終了後にその変速指示に応答した変速制御が開始されるため、後の変速制御の開始までに間延び感が現れたりする。
【００１４】
本発明の目的は、ワンウェイクラッチおよび一の摩擦係合要素の係合により所定の変速段を構成する変速制御をその開始からの経過時間に依らずに終了させることができる、自動変速機の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記の目的を達成するため、本発明に係る自動変速機の制御装置は、ワンウェイクラッチおよび油圧により係合する複数の摩擦係合要素を備え、ワンウェイクラッチおよび複数の摩擦係合要素の係合／解放の組合せにより複数の変速段が選択的に構成される自動変速機の制御装置であって、ワンウェイクラッチおよび複数の摩擦係合要素のうちの一の摩擦係合要素の係合により所定の変速段を構成する変速制御において、自動変速機への入力トルクに対して一の摩擦係合要素に必要とされる必要伝達トルク容量を取得し、一の摩擦係合要素の伝達トルク容量に対応する値と必要伝達トルク容量に対応する値との比較に基づいて、変速制御を終了させる。
【００１６】
この構成によれば、自動変速機では、ワンウェイクラッチおよび一の摩擦係合要素の係合により、所定の変速段が構成される。この変速段を構成する変速制御において、自動変速機への入力トルクに対して一の摩擦係合要素に必要とされる必要伝達トルク容量が取得される。そして、一の摩擦係合要素の伝達トルク容量に対応する値と必要伝達トルク容量に対応する値とが比較され、その比較に基づいて、変速制御が終了される。これにより、変速制御をその開始からの経過時間に依らずに終了させることができる。その結果、変速制御の開始から終了までの変速時間を短縮することができる。
【００１７】
制御装置は、必要伝達トルク容量に対応する値と一の摩擦係合要素の伝達トルク容量に対応する値とが一致したことに応答して、所定の変速段を構成する変速制御を終了させてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ワンウェイクラッチおよび一の摩擦係合要素の係合により所定の変速段を構成する変速制御をその開始からの経過時間に依らずに終了させることができる。そのため、変速制御からライン圧制御への移行が遅れることを抑制でき、ライン圧制御による燃費向上の効果を確保することができる。また、変速制御の実行中に変速指示が入った場合に、その変速指示に応答した変速制御の開始までに間延び感が現れることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両の要部の構成を示す図である。
【図２】車両の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。
【図３】Ｎ→１変速時のタービン回転数、Ｃ２指示電流値およびタイマによるカウント数の時間変化の一例を示す図である。
【図４】自動変速機に備えられている摩擦係合要素の状態を示す図である。
【図５】Ｎ→１変速時のタービン回転数およびＣ２指示電流値の時間変化の従来の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２１】
＜車両の要部構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両１の要部の構成を示す図である。
【００２２】
車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。
【００２３】
エンジン２の出力は、トルクコンバータ３および自動変速機４を介して、車両１の駆動輪（たとえば、左右の前輪）に伝達される。エンジン２には、エンジン２の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。また、エンジン２には、その始動のためのスタータが付随して設けられている。自動変速機４は、有段式の自動変速機である。
【００２４】
車両１には、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを含む構成の複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が備えられている。ＥＣＵには、ＡＴＥＣＵ１１が含まれる。複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。
【００２５】
ＡＴＥＣＵ１１には、シフトポジションセンサ１２およびタービン回転数センサ１３などが接続されている。
【００２６】
シフトポジションセンサ１２は、シフトレバー（セレクトレバー）のポジションに応じた信号をＡＴＥＣＵ１１に入力する。シフトレバーのポジションとして、たとえば、Ｐポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションが設けられている。Ｐポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションは、それぞれシフトレンジのＰレンジ（駐車レンジ）、Ｒレンジ（後進レンジ）、Ｎレンジ（中立レンジ）およびＤレンジ（前進レンジ）に対応する。シフトレバーは、Ｐポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションの間でシフト操作することができ、そのシフト操作により、シフトレンジの切り替えを指示することができる。
【００２７】
タービン回転数センサ１３は、トルクコンバータ３のタービンランナの回転に同期したパルス信号をＡＴＥＣＵ１１に入力する。ＡＴＥＣＵ１１は、タービン回転数センサ１３から入力されるパルス信号の周波数をタービンランナの回転数であるタービン回転数に換算する。
【００２８】
ＡＴＥＣＵ１１は、各種センサから入力される信号から得られる数値および他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、車両の走行状態（変速段、スロットル開度、車速、タービン回転数、シフトポジションなど）に応じた目標変速段を設定し、自動変速機４の変速段を目標変速段に変更するため、自動変速機４の各部に油圧を供給するための油圧回路１４に含まれるバルブを制御する。
【００２９】
＜駆動系統の構成＞
図２は、車両１の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。
【００３０】
トルクコンバータ３は、ポンプインペラ３１、タービンランナ３２およびロックアップクラッチ３３を備えている。ポンプインペラ３１には、エンジン２の出力軸（Ｅ／Ｇ出力軸）が連結されており、ポンプインペラ３１は、Ｅ／Ｇ出力軸と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。タービンランナ３２は、ポンプインペラ３１と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。ロックアップクラッチ３３は、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とを直結／分離するために設けられている。ロックアップクラッチ３３が係合されると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とが直結され、ロックアップクラッチ３３が解放されると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とが分離される。
【００３１】
ロックアップクラッチ３３が解放された状態において、Ｅ／Ｇ出力軸が回転されると、ポンプインペラ３１が回転する。ポンプインペラ３１が回転すると、ポンプインペラ３１からタービンランナ３２に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ３２で受けられて、タービンランナ３２が回転する。このとき、トルクコンバータ３の増幅作用が生じ、タービンランナ３２には、Ｅ／Ｇ出力軸の動力（トルク）よりも大きな動力が発生する。
【００３２】
ロックアップクラッチ３３が係合された状態では、Ｅ／Ｇ出力軸が回転されると、Ｅ／Ｇ出力軸、ポンプインペラ３１およびタービンランナ３２が一体となって回転する。
【００３３】
トルクコンバータ３と自動変速機４との間には、オイルポンプ５が設けられている。オイルポンプ５のポンプ軸は、ポンプインペラ３１と一体的に回転可能に設けられている。これにより、エンジン２の動力によりポンプインペラ３１が回転されると、オイルポンプ５のポンプ軸が回転し、オイルポンプ５が油圧を発生する。油圧回路１４には、オイルポンプ５の発生油圧が供給される。
【００３４】
自動変速機４は、前進４段／後進１段の変速段を有する４速ＡＴである。自動変速機４は、インプット軸４１、アウトプット軸４２、センタ軸４３およびラビニヨ型の遊星歯車機構４４を備えている。
【００３５】
インプット軸４１は、トルクコンバータ３のタービンランナ３２に連結され、タービンランナ３２と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。
【００３６】
アウトプット軸４２は、インプット軸４１と平行に設けられている。
【００３７】
センタ軸４３は、インプット軸４１に対してエンジン２側と反対側に離間して、インプット軸４１と同一の回転軸線上に設けられている。
【００３８】
遊星歯車機構４４には、フロントサンギヤ５１、リヤサンギヤ５２、キャリア５３、リングギヤ５４、ロングピニオンギヤ５５およびショートピニオンギヤ５６が含まれる。フロントサンギヤ５１は、センタ軸４３に相対回転可能に外嵌されている。リヤサンギヤ５２は、フロントサンギヤ５１に対してエンジン２側と反対側に設けられ、センタ軸４３に相対回転可能に外嵌されている。キャリア５３には、センタ軸４３が接続され、キャリア５３は、センタ軸４３と一体的に回転可能に設けられている。キャリア５３は、ロングピニオンギヤ５５およびショートピニオンギヤ５６を回転可能に支持している。リングギヤ５４は、リヤサンギヤ５２の回転径方向の外側において、キャリア５３の周囲を取り囲む円環状を有し、ロングピニオンギヤ５５と噛合している。ロングピニオンギヤ５５は、ショートピニオンギヤ５６の軸長よりも長い軸長を有しており、フロントサンギヤ５１と噛合している。ショートピニオンギヤ５６は、リヤサンギヤ５２およびロングピニオンギヤ５５と噛合している。
【００３９】
リングギヤ５４には、第１出力ギヤ６１が共通の回転軸線を有するように保持されている。第１出力ギヤ６１には、アウトプット軸４２に相対回転不能に支持された第２出力ギヤ６２が噛合している。また、アウトプット軸４２には、第３出力ギヤ６３が相対回転不能に支持されており、第３出力ギヤ６３は、デファレンシャルギヤ６に備えられたリングギヤ６４と噛合している。これにより、リングギヤ５４の回転は、第１出力ギヤ６１、第２出力ギヤ６２、アウトプット軸４２および第３出力ギヤ６３を経由してデファレンシャルギヤ６に伝達される。
【００４０】
また、自動変速機４は、３個のクラッチＣ１〜Ｃ３、２個のブレーキＢ１，Ｂ２およびワンウェイクラッチＯＷＣを備えている。
【００４１】
クラッチＣ１は、インプット軸４１とフロントサンギヤ５１とを連結する係合状態（オン）と、その連結を解除する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００４２】
クラッチＣ２は、インプット軸４１とリヤサンギヤ５２とを連結する係合状態（オン）と、その連結を解除する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００４３】
クラッチＣ３は、インプット軸４１とセンタ軸４３（キャリア５３）とを連結する係合状態（オン）と、その連結を解除する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００４４】
ブレーキＢ１は、フロントサンギヤ５１を制動する係合状態（オン）と、フロントサンギヤ５１の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００４５】
ブレーキＢ２は、キャリア５３を制動する係合状態（オン）と、キャリア５３の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。
【００４６】
ワンウェイクラッチＯＷＣは、キャリア５３の正転（エンジンの出力軸と同方向の回転）のみを許容する。
【００４７】
自動変速機４では、図４に示されるように、クラッチＣ２およびワンウェイクラッチＯＷＣが係合され、クラッチＣ１，Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２が解放されることにより、Ｄレンジの１速段が構成される。クラッチＣ２およびブレーキＢ１が係合され、クラッチＣ１，Ｃ３およびブレーキＢ２が解放されることにより、Ｄレンジの２速段が構成される。クラッチＣ２，Ｃ３が係合され、クラッチＣ１およびブレーキＢ１，Ｂ２が解放されることにより、Ｄレンジの３速段が構成される。クラッチＣ３およびブレーキＢ１が係合され、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ２が解放されることにより、Ｄレンジの４速段が構成される。また、クラッチＣ１およびブレーキＢ２が係合され、クラッチＣ２，Ｃ３およびブレーキＢ１が解放されることにより、Ｒレンジ（リバース）が構成される。
【００４８】
ＰレンジおよびＮレンジでは、クラッチＣ１〜Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２が解放される。
【００４９】
＜Ｎ→１変速＞
図３は、Ｎ→１変速時のタービン回転数、Ｃ２指示電流値およびタイマによるカウント数の時間変化の一例を示す図である。
【００５０】
ＮレンジからＤレンジへの切り替えを指示するシフト操作（Ｎ−Ｄ操作）が行われると、１速段を構成するため、ＡＴＥＣＵ１１により、クラッチＣ２に供給される油圧を制御するためのＣ２ソレノイドバルブ１５（図１参照）の通電制御が開始されて（時刻Ｔ５１）、クラッチＣ２への油圧の供給が開始される。
【００５１】
Ｃ２ソレノイドバルブ１５は、非通電時に全開となるノーマルオープンタイプ（常開式）のソレノイドバルブである。Ｎ−Ｄ操作に応答して、Ｃ２ソレノイドバルブ１５の指示電流値（Ｃ２ソレノイドバルブ１５に供給される電流の目標値。以下、「Ｃ２指示電流値」という。）が０に設定される（時刻Ｔ３１）。
【００５２】
その後、Ｃ２指示電流値は、０に一定時間だけ保持された後、所定の初期電流値に上げられる（時刻Ｔ３２）。
【００５３】
Ｃ２指示電流値が初期電流値に上げられてから一定時間、Ｃ２指示電流値が初期電圧値に保持される。そして、Ｃ２指示電流値が初期電流値に上げられてから一定時間が経過すると（時刻Ｔ３３）、Ｃ２指示電流値がスイープによって一定の時間勾配（時間変化率）で下げられる。
【００５４】
Ｃ２指示電流値のスイープ開始後、自動変速機４への入力トルクに対してクラッチＣ２に必要とされる必要伝達トルク容量が算出される。この必要伝達トルク容量は、たとえば、自動変速機４への入力トルクに対してクラッチＣ２に滑りが発生しない伝達トルク容量である。必要伝達トルク容量が算出されると、クラッチＣ２に必要伝達トルク容量が確保される油圧である必要伝達圧が取得され、その必要伝達圧をクラッチＣ２に供給することが可能なＣ２指示電流値である必要指示電流値が求められる。そして、現在のＣ２指示電流値と必要指示電流値とが比較されて、現在のＣ２指示電流値が必要指示電流値と一致しているか否かが判定される。この判断が一定の周期で繰り返されて、現在のＣ２指示電流値が必要指示電流値と一致したことが判定されると、Ｃ２指示電流値が０に設定される（時刻Ｔ３４）。
【００５５】
そして、タイマが始動される（時刻Ｔ３４）。タイマは、たとえば、ＡＴＥＣＵ１１に設けられるＲＡＭカウンタとクロックを発生する発振器とによって構成される。Ｃ２指示電流値が０に設定されてから時間が経過し、タイマによるカウント数が一定カウント数に到達すると、１速段を構成するための変速制御の終了が判定され、その変速制御が終了される（時刻Ｔ３５）。
【００５６】
＜作用効果＞
以上のように、自動変速機４では、ワンウェイクラッチＯＷＣおよびクラッチＣ２の係合により、１速段が構成される。この１速段を構成する変速制御において、自動変速機４への入力トルクに対してクラッチＣ２に必要とされる必要伝達トルク容量が取得される。そして、クラッチＣ２の伝達トルク容量に対応する値であるＣ２指示電流値と、必要伝達トルク容量に対応するＣ２指示電流値である必要指示電流値とが比較され、それらが一致していれば、変速制御が終了される。これにより、変速制御をその開始からの経過時間に依らずに終了させることができる。その結果、変速制御の開始から終了までの変速時間を短縮することができる。
【００５７】
なお、現在のＣ２指示電流値と必要指示電流値との一致は、完全な一致に限らず、現在のＣ２指示電流値が必要指示電流値を含む所定範囲内であれば一致と判断されてよい。
【００５８】
＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００５９】
たとえば、Ｃ２指示電流値のスイープ開始後、自動変速機４への入力トルクに対してクラッチＣ２に必要とされる必要伝達トルク容量が算出され、その一方で、現在のＣ２指示電流値からクラッチＣ２に供給されている油圧が求められ、その油圧からクラッチＣ２の伝達トルク容量が算出されて、クラッチＣ２の伝達トルク容量が必要伝達トルク容量に到達したことに応答して、Ｃ２指示電流値が０に設定されてもよい。
【００６０】
また、Ｃ２指示電流値のスイープ開始後、自動変速機４への入力トルクに対してクラッチＣ２に必要とされる必要伝達トルク容量が算出され、必要伝達トルク容量からクラッチＣ２に必要伝達トルク容量が確保される油圧である必要伝達圧が求められ、その一方で、現在のＣ２指示電流値からクラッチＣ２に供給されている油圧が求められ、その油圧が必要伝達圧に到達したことに応答して、Ｃ２指示電流値が０に設定されてもよい。
【００６１】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
４      自動変速機
１１    ＡＴＥＣＵ（制御装置）
Ｂ１    ブレーキ（摩擦係合要素）
Ｂ２    ブレーキ（摩擦係合要素）
Ｃ１    クラッチ（摩擦係合要素）
Ｃ２    クラッチ（一の摩擦係合要素）
Ｃ３    クラッチ（摩擦係合要素）
ＯＷＣ  ワンウェイクラッチ
【図１】
0006618751.tif 000002
【図２】
0006618751.tif 000003
【図３】
0006618751.tif 000004
【図４】
0006618751.tif 000005
【図５】
0006618751.tif 000006