CN108691963B - 控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种控制装置，在降低机械式卡合机构的切换所需的驱动力的同时，预先应对切换困难的行驶状态。自动变速器具备多个卡合机构，多个卡合机构包括作为制动器发挥功能的机械式卡合机构。机械式卡合机构能够对旋转构件在仅限制向一个方向的旋转的第一状态和限制双向的旋转的第二状态之间进行切换，在倒挡的情况下，形成为第二状态。在前进最低速挡的情况下，第一状态、第二状态均能够实现。在前进最低速挡时，当输入扭矩大于规定驱动力的情况下，预先从第二状态切换为第一状态。

Description

控制装置

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2017年3月31日提交的名称为“控制装置”的日本专利申请2017-072030的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及自动变速器的控制装置。

背景技术

自动变速器一般具备行星齿轮机构、离合器、制动器之类的卡合机构，通过卡合机构对动力传递路径进行切换，由此实现各变速挡。作为卡合机构，除了液压式卡合机构之外，还提出了采用机械式卡合机构的方案，特别是还提出了采用能够切换为进行双向的旋转限制的状态的离合器(双向离合器)作为制动器的结构。机械式卡合机构是进行机械性驱动传递的结构，根据相对于机构内部的卡合部的负载的作用状态的不同，有时不能顺畅地进行该状态的切换。负载的作用状态取决于车辆的行驶状态的情况较多，在需要切换时，若行驶状态不适合，则有时无法进行切换。因此，提出了预先应对机械式卡合机构的切换困难的行驶状态的技术(专利文献1及2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-211623号公报

专利文献2：日本特开2016-211625号公报

发明内容

发明所要解决的问题

若机械式卡合机构的状态切换所需的驱动力较大，则需要使致动器大型化、提高构成部件的强度，从而导致成本上升、重量增大。

本发明的目的在于，在降低机械式卡合机构的切换所需的驱动力的同时，预先应对切换困难的行驶状态。

用于解决问题的方法

根据本发明，提供一种控制装置，是自动变速器的控制装置，其特征在于，

上述自动变速器包括：

经由变矩器而从驱动源输入驱动力的输入轴，

输出部件，

将输入至上述输入轴的驱动力向上述输出部件传递的多个行星齿轮机构，以及

对上述多个行星齿轮机构的驱动力的传递路径进行切换从而能够确立多个变速挡的多个卡合机构，

上述多个卡合机构之一是作为制动器而发挥功能的机械式卡合机构，

上述机械式卡合机构能够在第一状态和第二状态之间进行切换，上述第一状态仅对上述多个行星齿轮机构所具备的多个旋转构件中的规定的旋转构件向第一方向的旋转进行限制，上述第二状态对上述规定的旋转构件向上述第一方向以及与上述第一方向相反的第二方向的双向的旋转进行限制，

上述多个变速挡包括：

上述机械式卡合机构在上述第一状态及上述第二状态的任一状态下均能够确立的前进最低速挡，

与上述前进最低速挡相比变速比较高、且上述机械式卡合机构在上述第二状态下不能确立的前进挡，以及

上述机械式卡合机构在上述第二状态下确立的倒挡，

上述控制装置具备：

判定单元，在变速挡为上述前进最低速挡、且上述机械式卡合机构处于上述第二状态的情况下，判定是否将上述机械式卡合机构切换为上述第一状态，以及

切换处理单元，基于上述判定单元的判定结果将上述机械式卡合机构切换为上述第一状态，

上述判定单元至少以上述驱动力大于规定驱动力为条件而将上述机械式卡合机构切换为上述第一状态。

发明效果

根据本发明，能够在降低机械式卡合机构的切换所需的驱动力的同时，预先应对切换困难的行驶状态。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式所涉及的自动变速器的构架图。

图2(A)是表示卡合机构的卡合表的例子的图，图2(B)是表示行星齿轮机构的传动比的图。

图3是图1的自动变速器的速度线图。

图4(A)是表示图1的自动变速器的控制装置的例子的框图，图4(B)是表示液压传感器的配置例的图。

图5是选择倒挡时的处理的概要说明图。

图6(A)、图6(B)是表示图4(A)、图4(B)的控制装置的处理例的流程图。

图7是机械式卡合机构的说明图。

图8(A)以及图8(B)是机械式卡合机构的说明图。

图9(A)以及图9(B)是机械式卡合机构的说明图。

图10是图4(A)的控制装置的处理例的流程图。

图11是表示第二实施方式的处理例的流程图。

图12是表示第二实施方式的处理例的流程图。

符号说明

P1～P4：行星齿轮机构

C1～C3、B1～B3、F1：卡合机构

1：自动变速器

100：控制装置

具体实施方式

<第一实施方式>

图1是本发明的一个实施方式所涉及的自动变速器1的构架图。参照图1，自动变速器1具备：输入轴10，该输入轴10旋转自如地轴支承于构成自动变速器1的变速器外壳的壳体12内；输出部件11，该输出部件11与输入轴10同轴转动地旋转自如地支承于支承部件12a，该支承部件12a支承于壳体12；以及输出轴(副轴)13。

来自内燃机EG(有时简称为EG)的驱动力被输入至输入轴10，输入轴10因该驱动力而旋转。在输入轴10和内燃机EG之间设置有起步装置。作为起步装置，可列举离合器式的起步装置(单片离合器、多片离合器等)、液力联轴器式的起步装置(变矩器等)，在本实施方式中设置有变矩器TC。因此，内燃机EG的驱动力经由变矩器TC而输入至输入轴10。

输出部件11具备与输入轴10同心的齿轮，输出轴13具备与该齿轮啮合的齿轮。通过在下文中叙述的变速机构使输入轴10的旋转变速并传递至输出轴13。输出轴13的旋转(驱动力)例如经由未图示的差动齿轮装置而传递至驱动轮。

作为变速机构，自动变速器1具备行星齿轮机构P1至P4、卡合机构C1～C3、B1～B3以及F1。在本实施方式的情况下，行星齿轮机构P1至P4均为单小齿轮型的行星齿轮机构。通过行星齿轮机构P1至P4将驱动力从输入轴10传递至输出部件11。行星齿轮机构P1至P4能够将驱动力的传递路径形成为多条路径。而且，通过卡合机构C1～C3、B1～B3以及F1对行星齿轮机构P1至P4的驱动力的传递路径进行切换而确立多个变速挡。

行星齿轮机构P1至P4具备太阳齿轮S1至S4、齿圈R1至R4、以及支承小齿轮的行星架Cr1至Cr4作为旋转构件(共计十二个)，这些旋转构件与输入轴10同轴地配设。

若以与后述的图3的速度线图中的传动比对应的间隔按顺序进行排列，则可以按照行星齿轮机构P1的太阳齿轮S1、行星架Cr1、齿圈R1的顺序将这些构件称为第一旋转构件、第二旋转构件、第三旋转构件。

同样地，可以按照行星齿轮机构P2的齿圈R2、行星架Cr2、太阳齿轮S2的顺序将这些构件称为第四旋转构件、第五旋转构件、第六旋转构件。

同样地，可以按照行星齿轮机构P3的太阳齿轮S3、行星架Cr3、齿圈R3的顺序将这些构件称为第七旋转构件、第八旋转构件、第九旋转构件。

同样地，可以按照行星齿轮机构P4的齿圈R4、行星架Cr4、太阳齿轮S4的顺序将这些构件称为第十旋转构件、第十一旋转构件、第十二旋转构件。

卡合机构C1～C3、B1～B3以及F1作为离合器或制动器而发挥功能。离合器进行自动变速器1所具备的旋转构件之间的接合、分离。制动器进行自动变速器1所具备的旋转构件与壳体12之间的接合、分离。自动变速器1所具备的旋转构件包括输入轴10、行星齿轮机构P1至P4的太阳齿轮、齿圈、行星架。

在本实施方式的情况下，卡合机构C1～C3是离合器，卡合机构B1～B3以及F1是制动器。因此，有时将卡合机构C1～C3称为离合器C1～C3，并将卡合机构B1～B3及F1称为制动器B1～B3及F1。通过使卡合机构C1～C3及B1～B3在卡合状态(接合状态)和解除状态之间切换，并且，通过对卡合机构F1的状态进行切换，由此切换驱动力从输入轴10向输出部件11的传递路径而实现多个变速挡。

在本实施方式的情况下，设想卡合机构C1～C3及B1～B3均为液压式摩擦卡合机构。作为液压式摩擦卡合机构，可列举干式或湿式的单片离合器、干式或湿式的多片离合器等。

卡合机构F1设置于规定的旋转构件(这里为相互连结的行星架Cr1及Cr2)与壳体12之间。卡合机构F1能够切换为：仅限制规定的旋转构件(行星架Cr1及Cr2)的向一个方向的旋转而允许相反方向的旋转的允许单向旋转状态(有时称为OWC)、以及限制其双向的旋转的阻止旋转状态(有时称为TWC)。

允许单向旋转状态是指达到与所谓的单向离合器相同功能的状态，且是指在旋转方向的一个方向上传递驱动而在相反方向上空转的状态。在本实施方式的情况下，由于卡合机构F1作为制动器而发挥功能，因此，在卡合机构F1处于允许单向旋转状态的情况下，成为仅允许规定的旋转构件(行星架Cr1及Cr2)向一个方向旋转的状态。阻止旋转状态是指在旋转方向的双向上传递驱动的状态。在本实施方式的情况下，由于卡合机构F1作为制动器而发挥功能，因此，在卡合机构F1处于阻止旋转状态的情况下，规定的旋转构件(行星架Cr1及Cr2)在双向上的旋转受到阻止。

后文中对卡合机构F1的构造例进行叙述，例如可以采用众所周知的双向离合器。作为众所周知的双向离合器，存在如下双向离合器：通过相应的液压致动器或电磁致动器的驱动控制，能够切换为允许单向旋转状态、阻止旋转状态以及允许双向旋转状态。另外，作为众所周知的双向离合器，存在如下双向离合器：在允许单向旋转状态中，能够进一步切换为允许正向旋转状态和允许反向旋转状态。在本实施方式中，只要能切换为允许单向旋转状态和阻止旋转状态就足够，并且，允许单向旋转状态只要能利用仅允许单侧的旋转方向上的旋转的状态就足够。但是，也可以采用能够选择允许双向旋转状态等其他状态的双向离合器。

接下来，参照图1对各结构之间的连结关系进行说明。

行星齿轮机构P3的太阳齿轮S3与输入轴10连结。齿圈R3与行星齿轮机构P2的太阳齿轮S2连结。行星架Cr3与行星齿轮机构P1的齿圈R1以及行星齿轮机构P4的行星架Cr4连结。行星齿轮机构P2的行星架Cr2与行星齿轮机构P1的行星架Cr1连结。齿圈R2与输出部件11连结。因此，行星齿轮机构P2是对输出轴13进行驱动传递的行星齿轮机构。

离合器C1在其卡合状态下将输入轴10、行星齿轮机构P1的行星架Cr1以及与该行星架Cr1连结的行星架Cr2连结，在其释放状态下将上述部件的连结解除。此外，有时将释放状态称为卡合解除状态。离合器C2在其卡合状态下将行星齿轮机构P3的齿圈R3和行星齿轮机构P4的太阳齿轮S4连结，在其释放状态下将上述部件的连结解除。离合器C3在其卡合状态下将输入轴10和行星齿轮机构P4的齿圈R4连结，在其释放状态下将上述部件的连结解除。

制动器B1在其卡合状态下将壳体12和行星齿轮机构P1的太阳齿轮S1连结，在其释放状态下将上述部件的连结解除。制动器B2在其卡合状态下将壳体12和行星齿轮机构P4的太阳齿轮S4连结，在其释放状态下将上述部件的连结解除。制动器B3在其卡合状态下将壳体12和行星齿轮机构P4的齿圈R4连结，在其释放状态下将上述部件的连结解除。

如上所述，制动器F1在允许单向旋转状态的情况下仅限制行星齿轮机构P2的行星架Cr2(以及与其连结的行星架Cr1)的向一个方向的旋转，在阻止旋转状态的情况下，形成为将行星齿轮机构P2的行星架Cr2(以及与其连结的行星架Cr1)固定于壳体12的状态。

接下来，图2(A)是表示自动变速器1所具备的卡合机构的卡合组合的卡合表(接合表)，图2(B)是自动变速器1所具备的行星齿轮机构的传动比，图3是自动变速器1的速度线图。图2(A)中的“传动比”表示输入轴10-输出部件11之间的传动比。

在本实施方式的情况下，能够确立十个前进挡(1st～10th)、一个倒挡(RVS)。“P/N”表示非行驶挡，“P”表示驻车挡，“N”表示空挡。“RPM”表示后述的RVS准备处理中的卡合组合，在该处理中，制动器F1从允许单向旋转状态向阻止旋转状态切换。

在图2(A)的卡合表的例子中，“○”表示卡合状态，无标记时表示释放状态。此外，包括有为了平顺地向相邻的前后的变速挡转换而形成为卡合状态的卡合机构，虽然这对于变速挡的确立并不是必须的。例如，在一挡(1st)的情况下，制动器B2的卡合并不是必须的，但在向倒挡(RVS)、二挡(2nd)转换的情况下，出于减少对卡合状态进行切换的卡合机构的目的而将制动器B2设为卡合状态。同样地，在五挡(5th)的情况下，离合器C3的卡合并不是必须的，但在向四挡(4th)、六挡(6th)转换的情况下，出于减少对卡合状态进行切换的卡合机构的目的而将离合器C3设为卡合状态。

关于制动器F1，“○”表示阻止旋转状态，“△”表示允许单向旋转状态。在一挡(1st)的情况下，制动器F1可以处于阻止旋转状态和允许单向旋转状态的任一状态，但在阻止旋转状态的情况下，发动机制动器被有效化。在一挡时，制动器F1处于允许单向旋转状态，通过制动器B3的卡合、释放而对发动机制动器的有效化和无效化进行切换。在图2(A)中，一挡(1st)中的制动器B3的“(○)”表示上述情况。

可以适当地设计在一挡(1st)的情况下使制动器F1处于何种状态的算法，在本实施方式中，继承地设为转换为一挡(1st)之前的状态。例如，在从倒挡(RVS)向一挡(1st)转换的情况下，一挡(1st)保持阻止旋转状态不变。但是，在车速高于规定速度等情况下，切换为允许单向旋转状态。同样地，在从其他前进挡(2nd～10th)向一挡(1st)转换的情况下，一挡(1st)保持允许单向旋转状态不变。

在非行驶挡(P/N)时，制动器F1的状态也可以是阻止旋转状态和允许单向旋转状态的任一状态。在本实施方式的情况下，与一挡(1st)同样地，继承地设为转换为非行驶挡(P/N)之前的状态。

在二挡(2nd)至十挡(10th)时，制动器F1形成为允许单向旋转状态，但在自动变速器1的结构上形成为空转状态。因此，将制动器F1的状态表示为“(Δ)”。假设制动器F1是上述能够选择允许双向旋转状态的机械式卡合机构的情况下，还能够在二挡(2nd)至十挡(10th)时将制动器F1设为允许双向旋转状态。

此外，在本实施方式的情况下，为在二挡(2nd)至十挡(10th)时均选择允许单向旋转状态作为制动器F1的状态的结构，不能确立阻止旋转状态，但是根据自动变速器1的结构的不同，也可以采用可选择阻止旋转状态的结构。

图3的速度线图表示各构件相对于向输入轴10的输入的、各变速挡下的旋转速度比。纵轴表示速度比，“1”表示与输入轴10转速相同，“0”表示停止状态。横轴以行星齿轮机构P1～P4的旋转构件之间的传动比为基础。λ表示行星架Cr和太阳齿轮S的传动比。此外，在图3中，省略了与输出轴13对应的构件的图示。

<控制装置>

图4(A)是自动变速器1的控制装置100的框图。控制装置100不仅能够对自动变速器1进行控制，还能够进行对内燃机EG、变矩器TC的各种控制，但是在本实施方式的情况下，设想内燃机EG是由区别于控制装置100而设置的发动机ECU200进行控制的结构。控制装置100能够从发动机ECU200接收内燃机EG、车辆的各种信息。作为各种信息，可列举为内燃机EG的驱动力(输出扭矩)。另外，控制装置100还能够将自动变速器1的信息向发动机ECU200发送。

控制装置100具备CPU等处理部101、RAM、ROM等存储部102、以及为外部装置、发动机ECU200与处理部101提供接口的IF部103。IF部103例如由通信接口、输入输出接口等构成。

处理部101执行在存储部102中存储的程序，并且基于各种传感器110的检测结果而对各种致动器120进行控制。

各种传感器110中包括设置于自动变速器1的各种传感器，图4(A)中举例示出了以下传感器。

输入转速传感器111是对从内燃机EG向变矩器TC输入的转速、即内燃机EG的输出轴的转速(旋转速度)进行检测的传感器。内燃机EG的转速的信息可以从发动机ECU200接收。输入轴转速传感器112是对输入轴10的转速(旋转速度)进行检测的传感器。通过下式算出变矩器TC的滑移率：ETR。

ETR(％)＝(输入轴转速传感器112检测出的转速)/(输入转速传感器111检测出的转速)×100

输出转速传感器113是对输出轴13的转速(旋转速度)进行检测的传感器。

SP传感器(挡位传感器)114是对驾驶员所选择的挡位进行检测的传感器。在本实施方式的情况下，作为挡位，设想了P挡(驻车挡)、D挡(前进挡)、N挡(空挡)、R挡(倒挡)这四种挡位。在选择了D挡的情况下，处理部101能够根据在存储部102中存储的变速匹配表选择一挡(1st)至十挡(10th)中的任一挡位而进行变速。在选择了R挡的情况下，处理部101选择倒挡。

液压传感器115中包括对卡合机构C1～C3、B1～B3的各工作油的液压进行检测的传感器。车速传感器116对搭载有自动变速器1的车辆的行驶速度进行检测。

倾斜传感器110A对车辆的行驶道路的倾斜进行检测。由此，能够检测车辆是否处于下坡行驶。油温传感器110B对自动变速器1的工作油的温度进行检测。

各种致动器120中包括设置于自动变速器1的各种致动器。例如，包括对卡合机构C1～C3、B1～B3以及F1的动作状态进行切换的电磁螺线管等电磁致动器。这样，处理部101对各种致动器120进行控制。

图4(B)表示液压传感器115的配设例。例如可以针对每个卡合机构C1～C3、B1～B3而设置液压传感器115。由此，能够对各卡合机构的工作油的液压进行检测。此外，并非必须对各卡合机构设置液压传感器115。

对于各卡合机构而分配有供给工作油的电磁阀LS，并利用电磁阀LS将工作油的供给管线L打开或关闭，由此能够对卡合机构的卡合、释放进行切换。设置为对液压传感器115供给从电磁阀LS向卡合机构供给的工作油，液压传感器115的检测结果表示向卡合机构供给的工作油的液压。利用由内燃机EG驱动的油泵117将工作油加压输送至供给管线L。

<制动器F1的TWC切换控制>

在本实施方式的情况下，制动器F1在倒挡时处于阻止旋转状态。当从前进挡、非行驶挡向倒挡切换时，有时将制动器F1从允许单向旋转状态切换为阻止旋转状态。此时，为了减少异响的产生、减弱振动，制动器F1的壳体12侧和行星架Cr2侧的转速差优选为0。换言之，行星架Cr2的转速优选为0。

因此，借助行星架Cr2的转速为0的卡合机构的组合。在本实施方式的情况下，由于不存在直接对行星架Cr2的转速进行测量的传感器，因此，使行星架Cr2与输入轴10形成为连结状态，根据输入轴转速传感器112的检测结果等而确认行星架Cr2的转速为0。之后，将制动器F1切换为阻止旋转状态。

图5表示将变速挡从前进一挡切换为倒挡时的卡合机构的卡合组合。在变速挡处于前进一挡的情况下，如图2(A)所示，制动器B1、B2处于卡合状态。设想卡合机构F1处于允许单向旋转状态的情况。

首先，如图5中的阶段1所示，将制动器B1、B2控制为释放状态。当制动器B1、B2的释放完毕时，转移至接下来的阶段2。

在阶段2中，将离合器C1、C3以及制动器B3卡合。齿圈R2和输出轴13旋转自如，驱动轮能够自由地旋转。因而，能够避免车辆表现出意外的动作的情况。

根据图3的速度线图明确可知，通过将离合器C3以及制动器B3卡合，形成为输入轴10固定于壳体12的状态。通过将离合器C1卡合，形成为行星架Cr2与输入轴10连结的状态。

此外，在本实施方式中，形成为在阶段1之后执行阶段2的结构，但也可以同时执行阶段1和阶段2。具体而言，可以在进行使制动器B1、B2形成为释放状态的控制的同时，进行将离合器C1、C3以及制动器B3卡合的控制。这样，能够提高将变速挡切换为倒挡时的响应性。

接下来，若规定的条件成立，则转移至接下来的阶段3。规定的条件是指确认行星架Cr2的转速为0的条件。基本上，该条件为离合器C1的卡合完毕以及输入转速传感器111的检测结果<规定值(例如视为0的值)。离合器C1的卡合完毕的判定，例如，在C1的液压传感器115的检测结果显示为规定液压的情况下、针对离合器C1用的电磁阀LS的控制量达到规定值的情况下等，可以判定为卡合完毕。关于其他卡合机构的卡合完毕的判定，也可以采用相同的判定方法。

在阶段3中，将制动器F1从允许单向旋转状态切换为阻止旋转状态。由于制动器F1的壳体12侧和行星架Cr2侧之间的转速差为0，因此，能够避免产生异响、振动。当制动器F1的切换完毕时，进入阶段4。在阶段4中，将离合器C1、制动器B3解除，并将制动器B2卡合。由此，成立倒挡的组合(图2(A))。

有时将阶段2和阶段3的处理称为RVS准备处理，并将阶段4的处理称为RVS挂挡(ingear)处理。在控制上，在阶段1完毕的阶段，作为变速挡的控制状态而设定为RVS准备模式，设定完RVS准备模式则执行RVS准备处理。另外，在阶段3完毕的阶段，作为变速挡的控制状态而设定为RVS挂挡模式，设定完RVS挂挡模式则执行RVS挂挡处理。例如在存储部102中设置有模式信息的存储区域而对上述的模式设定进行管理。

参照图6(A)及图6(B)对与图5的控制内容相关的处理部101所执行的处理例进行说明。

参照图6(A)。在S11中，判定将制动器F1从允许单向旋转状态向阻止旋转状态切换的条件是否成立。在本实施方式中，当制动器F1处于允许单向旋转状态的情况下、且由SP传感器114检测出驾驶员将挡位从其他挡位切换为倒挡的情况时，判定为该条件成立。在判定为条件符合的情况下进入S12，在判定为条件不符的情况下进入S14。

在S12中，如在图5中的阶段1中说明的那样，将卡合状态的卡合机构(例如制动器B1、B2)解除。在S13中，作为控制模式而设定为RVS准备模式。之后，进入S15。

在S14中，判定RVS准备模式是否处于设定中。在判定为是的情况下进入S15，在判定为否的情况下进入S16。在S15中执行RVS准备处理。后文中进行详细叙述。在S16中，执行其他处理而结束一个单位的处理。

参照图6(B)。该图是表示S15的RVS准备处理的流程图。在S21中，执行自动变速器1的驱动源的扭矩限制。例如，在确保卡合机构等的所需液压的范围内减小内燃机EG的输出。

在S22中，判定制动器F1向阻止旋转状态的切换是否完毕。在判定为是的情况下进入S26，在判定为否的情况下进入S23。

在S23中，如在图5的阶段2中说明的那样，开始进行将离合器C1、C3以及制动器B3卡合的控制。可以通过阶段性地增大针对离合器C1、C3以及制动器B3的电磁阀LS的控制量而进行离合器C1、C3以及制动器B3的卡合，并通过反复执行多次S23的步骤而完成卡合。

在S24中，如在图5的阶段2中说明的那样，判定离合器C1的卡合是否完毕、且输入轴10的转速是否为0。在上述条件全部都满足的情况下进入S25，在不满足上述条件的情况下结束一个单位的处理。

在S25中，如在图5的阶段3中说明的那样，将制动器F1的状态切换为阻止旋转状态。由于在制动器F1的壳体12侧和行星架Cr2侧之间的转速差为0的状态下进行切换，因此，能够防止异响、振动的产生，另外，能够避免制动器F1的破损。

在S26中，将RVS准备模式的设定解除。在S27中，设定为RVS挂挡模式。通过该设定，以其他例程(例如，图6(A)的S16)，如在图5的阶段4中说明的那样，进行将离合器C1和制动器B3解除、且将制动器B2卡合的处理。由此，结束处理。

<机械式卡合机构>

制动器F1是进行机械性驱动传递的结构。在这种卡合机构的情况下，根据相对于内部的卡合部的负载作用状态的不同，有时不能顺畅地进行状态的切换。下面对该问题进行说明。

图7是表示本实施方式中的制动器F1的结构例的局部立体图。图8(A)是图7的X-X线剖视图。

制动器F1具备固定在壳体12上的固定板TW11、固定在行星架Cr1及Cr2上的旋转板TW12(在图7中未图示)以及切换板TW20。固定板TW11形成为环状(炸面圈状)。另外，旋转板TW12也与固定板TW11同样地形成为环状(炸面圈状)，固定板TW11与旋转板TW12同心地配置。

在固定板TW11形成有收纳部TW15、TW16。在收纳部TW15摆动自如地设置有摆动部TW13。另外，在收纳部TW16摆动自如地设置有摆动部TW14。在摆动部TW13和摆动部TW14中，摆动中心位于彼此相反的端部。在收纳部TW15设置有对摆动部TW13向一个方向施力的弹簧17a，在收纳部TW16设置有对摆动部TW14向一个方向施力的弹簧17b。

在旋转板TW12形成有与摆动部TW13卡合的凹部TW18，另外，形成有与摆动部TW14卡合的凹部TW19。

切换板TW20配置于固定板TW11与旋转板TW12之间。切换板TW20也形成为环状(炸面圈状)。切换板TW20，在与摆动部TW13、TW14对应的位置设置有缺口孔TW20a、TW20b。在切换板TW20的外缘，设置有向径向外侧突出的突部TW20c。切换板TW20设为相对于固定板TW11而摆动自如，通过电磁致动器、液压致动器对突部TW20c施力，能够使切换板TW20相对于固定板TW11摆动。

图8(A)表示阻止旋转状态。即，摆动部TW13与凹部TW18卡合，另外，摆动部TW14与凹部TW19卡合。因此，旋转板TW12不能相对于固定板TW11相对旋转。

从阻止旋转状态使切换板TW20摆动，从而能够向允许单向旋转状态切换。图8(B)表示其一个例子。在该图的例子中，表示通过切换板TW20的移动而将摆动部TW13按压至切换板TW20的缺口孔TW20a的边缘并收纳在收纳部TW15中的状态。由此，解除摆动部TW13与凹部TW18的卡合。在该状态下，维持摆动部TW14与凹部TW19的卡合，因此，旋转板TW12相对于固定板TW11仅能向一个方向旋转(允许单向旋转状态)。

这样，根据切换板TW20的位置的不同，能够在阻止旋转状态和允许单向旋转状态之间切换。

接下来，对不能顺畅地进行制动器F1的状态的切换的情况进行说明。在本实施方式的情况下，如已经说明的那样，在一挡时制动器F1处于阻止旋转状态的情况下，发动机制动器被有效化。参照图9中的(A)及图9中的(B)。图9(A)及图9(B)设想的是在一挡时制动器F1处于阻止旋转状态的情况。

图9(A)表示加速时，内燃机EG的驱动力沿箭头D1的方向作用于固定在行星架Cr1及Cr2上的旋转板TW12。该负载由摆动部TW14承担，并非由摆动部TW13承担。因此，使切换板TW20摆动而能够切换为图8(B)的允许单向旋转状态。

图9(B)表示减速时、车辆在坡道上以惯性下降的情况。来自车轮的驱动力沿箭头D2的方向作用于固定在行星架Cr1及Cr2上的旋转板TW12。该负载由摆动部TW13承担，并非由摆动部TW14承担。在该状态下，即使试图通过切换板TW20的摆动而使摆动部TW13向图8(B)的状态摆动，由于摆动部TW13的端部与凹部TW18啮合，因此产生不能顺畅地进行切换的情况。即，在选择一挡时，在将制动器F1从阻止旋转状态向允许单向旋转状态切换时，受到行驶状态的制约。

作为其对策，还可以考虑在选择一挡时将制动器F1始终设为允许单向旋转状态。但是，在车入库的情况下等，存在交替地反复选择前进挡和倒挡的情况。为了确立倒挡，需要通过RVS准备处理将制动器F1设为阻止旋转状态，在驾驶员选择R挡之后直至确立倒挡为止，产生时滞，有时不能平稳地起步。

在本实施方式中，通过以下切换控制，预先应对制动器F1的切换困难的行驶状态。如已经说明的那样，当车辆在坡道上以惯性下降的情况下，如图9(B)所示，切换变得困难。因此，在本实施方式中，判定车辆是否为下坡行驶，在下坡行驶的情况下，预先将制动器F1设为允许单向旋转状态。由此，能够预先应对制动器F1向允许单向旋转状态的切换困难的行驶状态。

<制动器F1的OWC切换控制>

关于在一挡的情况下将制动器F1从TWC切换为OWC的切换控制，对处理部101所执行的处理例，参照图10进行说明。

在S31中，判定制动器F1是否处于TWC(阻止旋转状态)。当制动器F1处于TWC的情况下，进入S32，当处于OWC(允许单向旋转状态)的情况下，结束一个单位的处理。在S32中，判定当前的变速挡是否是一挡。判定为一挡的情况下进入S33，判定为不是一挡的情况下结束一个单位的处理。

在S33中，判定是否存在D2方向的负载作用于制动器F1的可能性。该判定也可以采用其他参数，但在本实施方式中，以变矩器TC的滑移率作为基准，判定变矩器TC的滑移率是否小于规定值。规定值例如为100％。

ETR小于100％的情况是指输入转速传感器111检测出的转速大于输入轴转速传感器112检测出的转速的情况，即，从内燃机EG输入有驱动力，推测车辆处于加速状态。反之，ETR不小于100％情况是指输入转速传感器111检测出的转速为输入轴转速传感器112检测出的转速以下的情况，即，推测车辆处于恒速中或减速中或车辆在坡道上以惯性下降的情况，相对于行星架Cr1、Cr2(相对于制动器F1)容易较强地施加D2方向的负载的状态。

在ETR为规定值以上的情况下，判定为D2方向的负载作用于制动器F1的可能性较高，结束一个单位的处理。在ETR小于规定值的情况下，判定D2方向的负载作用于制动器F1的可能性较低，进入S34。

在S34中，判定车辆是否为下坡行驶。是否为下坡行驶的判定，可以基于倾斜传感器110A的检测结果来进行。作为是否为下坡行驶的其他判定方法，例如，可列举为根据车辆的加速度来推定。具体而言，可以根据由内燃机EG的输出扭矩、自动变速器1的传动比及效率、轮胎直径、行驶阻力(轮胎滚动阻力、空气阻力)等计算的在平坦道路上的理论加速度与实际加速度之差，将坡度也包括在内来进行推定。作为另一其他判定方法，可以根据地图信息和当前位置将坡度也包括在内来进行推定。

在S35中，判定驱动力是否超过规定的驱动力。在驱动力超过规定的驱动力的情况下进入S37，在未超过的情况下，判定D2方向的负载作用于制动器F1的可能性较高，结束一个单位的处理。

这里的驱动力是指相对于输入轴10的输入扭矩(涡轮扭矩)。通过S33中的ETR的判定，判定为D2方向的负载作用于制动器F1的可能性较低，但是在进行TWC到OWC的切换时，为了能够在更低负载下进行切换，以输入扭矩超过规定的驱动力作为条件而执行切换(S37)。在输入扭矩较大的情况下，D2方向的负载不作用或较小的作用于制动器F1。由此，能够选择制动器F1的输出较小的致动器，另外，在制动器F1的构成部件的强度、耐久性方面很有利。其结果是，有助于成本削减、轻量化。

可以通过在内燃机EG的输出扭矩上乘以变矩器TC的放大率而运算出输入扭矩。可以从发动机ECU200接收内燃机EG的输出扭矩的信息。可以从ETR运算出变矩器TC的放大率。另外，可以从ETR与变矩器TC的扭矩比、容量系数以及内燃机EG的转速运算出输入扭矩。

规定的驱动力可以是固定值也可以是可变值。在为可变值的情况下，可以基于自动变速器1的工作油的油温、搭载有自动变速器1的车辆的车速、或者车辆所行驶的行驶道路的下行坡度中的至少任意一项来进行设定，也可以将上述内容中的至少任意两项作为参数而映射化。可以将该映射存储在存储部102中并进行参照。分别地，油温能够通过油温传感器10B进行检测，车速能够通过车速传感器116进行检测，下行坡度能够通过倾斜传感器110A进行检测。

制动器F1浸渍在工作油中。在工作油的油温较低的情况下，其粘度处于变高的趋势(变粘的趋势)，因此，有时成为制动器F1的切换动作的阻力。因此，在油温较低的情况下，可以将规定驱动力设定为大于油温较高的情况下的规定驱动力。或者，在油温处于规定的范围内的情况下，设定为较大的规定驱动力。

存在车速越快则通过制动器F1接合、分离的旋转构件的转速差越大的趋势，因此，有时成为制动器F1的切换动作的阻力。因此，在车速较快的情况下，可以将规定驱动力设定为大于车速较慢的情况下的规定驱动力。或者，在车速处于规定的范围内的情况下，设定为较大的规定驱动力。

存在下行坡度越陡则D2方向的负载越强地作用于制动器F1的趋势，因此，有时成为制动器F1的切换动作的阻力。因此，在下行坡度较陡的情况下，可以将规定驱动力设定为大于下行梯度较缓的情况下的规定驱动力。或者，在下行坡度处于规定的范围内的情况下，设定为较大的规定驱动力。

在S36中，判定车速是否小于规定车速。在车速小于规定车速的情况下，使制动器F1保持TWC的状态并结束一个单位的处理，在车速为规定车速以上的情况下，进入S37。在车速小于规定车速的情况下，存在向倒挡切换的可能性。因此，在本实施方式中，将制动器F1维持为TWC。另一方面，在车速为规定车速以上的情况下，向倒挡切换的可能性较低。因此，将制动器F1切换为OWC。

规定车速例如可以设为8km/h。或者，例如也可以设为5km/h。或者，例如也可以设为3km/h。

在S37中，执行将制动器F1从TWC向OWC切换的处理。之后，结束一个单位的处理。

此外，若对车辆在坡道上以惯性下降的情况进行说明，则通过S34～S37的处理预先将制动器F1切换为OWC，因此能够实质上避免出现制动器F1处于TWC、且车辆在坡道上以惯性下降的行驶状态的状况。这样，在成为制动器F1从TWC向OWC的切换困难的行驶状态之前就将制动器F1向OWC切换，从而能够预先应对切换困难的行驶状态。

<第二实施方式>

在第一实施方式中，对在判定为车辆处于下坡行驶的情况下将制动器F1从TWC切换为OWC的例子进行了说明。在本实施方式中，通过以下切换准备控制而将制动器B3卡合，从而尽可能减小对行驶状态的限制。

<制动器F1的OWC切换准备控制和OWC切换控制>

在本实施方式中，当在自动变速器1的构造上变速挡为一挡、且制动器F1处于允许单向旋转状态的情况下，通过制动器B3的卡合，能够使制动器B3承担作用在行星架Cr1、Cr2上的D2方向的负载。

若详细地进行说明，参照图3中的速度线图，在选择一挡时，制动器B1、B2卡合。若在该状态下将制动器B3卡合，则将行星架Cr4、Cr3、齿圈R1固定。进一步，将行星架Cr1、Cr2固定。通过在制动器F1处于允许单向旋转状态的情况下将制动器B3卡合而将行星架Cr1、Cr2固定，因此，由制动器B3(以及制动器B1、B2)承担作用在行星架Cr1、Cr2上的负载。

在本实施方式的情况下，在制动器F1处于允许单向旋转状态且为图2(A)的一挡的卡合组合的情况下，如已经说明的那样，通过制动器B3的卡合、释放，在发动机制动器的有效化和无效化之间进行切换。即，在一挡时，在制动器F1处于允许单向旋转状态且为一挡的卡合组合的情况下，若将制动器B3卡合，则发动机制动器被有效化，与制动器F1处于阻止旋转状态且为一挡的卡合组合的情况等效。在制动器F1处于阻止旋转状态的情况下即使进一步将制动器B3卡合，也不会给行驶带来任何障碍。

若在制动器F1处于阻止旋转状态的情况下将制动器B3卡合，则如图9(B)所示，即使来自车轮的驱动力在箭头D2方向上作用于行星架Cr1及Cr2，也是由制动器B3(以及制动器B1、B2)来承担负载。其结果是，减轻摆动部TW13的负担或者使负担接近于0，使摆动部TW13的端部与凹部TW18不强力地啮合。特别是若在箭头D2方向的负载作用于制动器F1之前将制动器B3卡合，则即使之后作用有箭头D2方向的负载，也是由制动器B3来承担，成为制动器F1实质上不承担负载的状态。

这样，若将制动器B3预先卡合，则即使在减速时、车辆在坡道上以惯性下降的情况下，也能够将制动器F1从阻止旋转状态向允许单向旋转状态平滑地切换。在选择一挡时即使预先将制动器B3卡合，也不会给行驶带来障碍。

接下来，关于该切换准备控制，参照图11对处理部101所执行的处理例进行说明。

在S41中，判定制动器F1是否处于TWC(阻止旋转状态)。在判定为制动器F1处于TWC的情况下进入S42，在判定为处于OWC(允许单向旋转状态)的情况下，结束一个单位的处理。在S42中，判定当前的变速挡是否为一挡。在判定为一挡的情况下进入S43，在判定为不是一挡的情况下，结束一个单位的处理。

在S43中，判定是否存在D2方向的负载作用于制动器F1的可能性。该判定也可以采用其他参数，但在本实施方式中，以变矩器TC的滑移率作为基准，判定变矩器TC的滑移率是否小于规定值。规定值例如为100％。

如已经说明的那样，ETR小于100％的情况是指从内燃机EG输入有驱动力，推测车辆处于加速状态，反之，ETR不小于100％情况是指推测车辆处于恒速中或减速中或车辆在坡道上以惯性下降的情况，相对于行星架Cr1、Cr2(相对于制动器F1)容易较强地施加D2方向的负载的状态。

在S43中，在ETR小于规定值的情况下进入S44，在ETR不小于规定值的情况下，结束一个单位的处理。

在S44中，执行将制动器B3卡合的处理。由此，在D2方向的负载强烈地作用于行星架Cr1、Cr2(制动F1)之前，做好能够由制动器B3承担该负载的准备。此外，在本实施方式中，采用了在ETR小于规定值的情况下进行制动器B3的卡合的结构，但是也可以无论ETR如何，在制动器F1为TWC时确立一挡的情况下，一律将制动器B3卡合。

接下来，关于在一挡的情况下将制动器F1从TWC切换为OWC的切换控制，参照图12对处理部101所执行的处理例进行说明。

在S51中，判定制动器F1是否处于TWC(阻止旋转状态)。在判定为制动器F1处于TWC的情况下进入S52，在判定为处于OWC(允许单向旋转状态)的情况下，结束一个单位的处理。在S52中，判定当前的变速挡是否是一挡。在判定为一挡的情况下进入S53，在判定为不是一挡的情况下，结束一个单位的处理。

在S53中，判定车速是否小于规定车速。在车速小于规定车速的情况下，使制动器F1保持TWC的状态并结束一个单位的处理，在车速为规定车速以上的情况下，进入S54。在车速小于规定车速的情况下，存在向倒挡切换的可能性。因此，在本实施方式中，将制动器F1维持为TWC。另一方面，在车速为规定车速以上的情况下，向倒挡切换的可能性较低。因此，设为能够将制动器F1切换为OWC。规定车速例如可以设为8km/h。或者，例如也可以设为5km/h。或者，例如也可以设为3km/h。

在S54中，判定是否存在D2方向的负载作用于制动器F1的可能性。该判定也可以采用其他参数，但在本实施方式中，以变矩器TC的滑移率作为基准，判定变矩器TC的滑移率是否小于规定值。规定值例如为100％。是与S33相同的判定。

在ETR为规定值以上的情况下，判定为D2方向的负载作用于制动器F1的可能性较高，进入S56。在ETR小于规定值的情况下，判定D2方向的负载作用于制动器F1的可能性较低，进入S55。

在S55中，判定驱动力是否超过规定的驱动力。是与S35相同的处理。在驱动力超过规定的驱动力的情况下进入S57，在未超过的情况下进入S56。

在ETR为规定值以上的情况下、驱动力为规定驱动力以下的情况下，虽然是D2方向的负载作用于行星架Cr1、Cr2(制动器F1)的状态，但是在通过图11的处理而将制动器B3卡合的状态下，能够将制动器F1从TWC向OWC切换。因此，在S56中，判定是否已经将制动器B3卡合，在判定为已经卡合的情况下进入S57。在判定为未将制动器B3卡合的情况下，将制动器F1保持为TWC的状态并结束一个单位的处理。

S56中的制动器B3是否已经卡合的判定，例如，可以基于针对制动器B3的供给液压的检测结果是否达到规定液压来进行。另外，在S56中判定制动器B3卡合的基础上，还可以将自动变速器1的实际传动比是相当于一挡的传动比作为条件。可以通过输入轴转速传感器112和输出轴转速传感器113的检测结果运算出实际传动比。

在S57中，执行将制动器F1从TWC切换为OWC的处理。之后，结束一个单位的处理。

<实施方式的总结>

1.上述实施方式的控制装置100，是自动变速器1的控制装置，

上述自动变速器包括：

经由变矩器TC而从驱动源(例如内燃机EG)输入驱动力的输入轴10，

输出部件11，

将输入至上述输入轴的驱动力向上述输出部件传递的多个行星齿轮机构P1-P4，以及

对上述多个行星齿轮机构的驱动力的传递路径进行切换从而能够确立多个变速挡的多个卡合机构C1-C3，B1-B3，F1，

上述多个卡合机构之一是作为制动器而发挥功能的机械式卡合机构F1，

上述机械式卡合机构能够在第一状态OWC和第二状态TWC之间进行切换，上述第一状态仅对上述多个行星齿轮机构所具备的多个旋转构件中的规定的旋转构件Cr1，Cr2向第一方向D1的旋转进行限制，上述第二状态对上述规定的旋转构件向上述第一方向以及与上述第一方向相反的第二方向D2的双向的旋转进行限制，

上述多个变速挡包括：

上述机械式卡合机构在上述第一状态及上述第二状态的任一状态下均能够确立的前进最低速挡1st，

与上述前进最低速挡相比变速比较高、且上述机械式卡合机构在上述第二状态下不能确立的前进挡2nd-10th，以及

上述机械式卡合机构在上述第二状态下确立的倒挡RVS，

上述控制装置具备：

判定单元101、S33-S36、S53-S55，在变速挡为上述前进最低速挡、且上述机械式卡合机构处于上述第二状态的情况下，判定是否将上述机械式卡合机构切换为上述第一状态，以及

切换处理单元101、S37、S56，基于上述判定单元的判定结果将上述机械式卡合机构切换为上述第一状态，

上述判定单元至少以上述驱动力大于规定驱动力为条件S35而将上述机械式卡合机构切换为上述第一状态。

根据该实施方式，能够在切换负载较小的情况下预先将上述机械式卡合机构切换为第一状态。因此，能够在降低机械式卡合机构的切换所需的驱动力的同时，预先应对切换困难的行驶状态。

2.上述实施方式的控制装置100，

上述规定驱动力基于上述自动变速器的工作油的油温、搭载有上述自动变速器的车辆的车速、或者上述车辆所行驶的行驶道路的下行坡度中的至少任意一项来进行设定。

根据该实施方式，通过将上述规定驱动力设为可变值，能够在根据自动变速器的状态而降低机械式卡合机构的切换所需的驱动力的同时，预先应对切换困难的行驶状态。

3.上述实施方式的控制装置100，

上述判定单元至少以上述变矩器的滑移率小于规定值、且上述驱动力大于规定驱动力为条件S33、S35、S53、S54，判定将上述机械式卡合机构切换为上述第一状态。

根据该实施方式，能够更可靠地判定是否处于切换负载较小的状态。

4.上述实施方式的控制装置100，

上述判定单元至少以判定为搭载有上述自动变速器的车辆为下坡行驶、且上述驱动力大于上述规定驱动力为条件S34、S35，判定将上述机械式卡合机构切换为上述第一状态。

根据该实施方式，能够有备于切换负载容易变大的下坡行驶而预先进行上述机械式卡合机构的切换。

5.上述实施方式的控制装置100，

上述多个卡合机构包括规定的卡合机构B3，

上述规定的卡合机构是如下卡合机构：当在上述自动变速器的构造上变速挡为上述前进最低速挡、且上述机械式卡合机构处于上述第二状态的情况下，能够通过其卡合而承担在上述第二方向上作用于上述规定的旋转构件上的负载，

上述控制装置还具备卡合处理单元101、S44，在变速挡为上述前进最低速挡、且上述机械式卡合机构处于上述第二状态的情况下，能够将上述规定的卡合机构卡合。

根据该实施方式，能够创造出切换负载较小的状态。

6.上述实施方式的控制装置100，

上述判定单元在上述规定的卡合机构卡合的情况下，即使是在上述驱动力并不大于上述规定驱动力的情况下，也判定为将上述机械式卡合机构切换为上述第一状态S55。

根据该实施方式，能够在切换负载较小的状态下进行上述机械式卡合机构的切换。

Claims (5)

1.一种控制装置，是自动变速器的控制装置，其特征在于，

所述自动变速器包括：

经由变矩器而从驱动源输入驱动力的输入轴，

输出部件，

将输入至所述输入轴的驱动力向所述输出部件传递的多个行星齿轮机构，以及

对所述多个行星齿轮机构的驱动力的传递路径进行切换从而能够确立多个变速挡的多个卡合机构，

所述多个卡合机构之一是作为制动器而发挥功能的机械式卡合机构，

所述机械式卡合机构能够在第一状态和第二状态之间进行切换，所述第一状态仅对所述多个行星齿轮机构所具备的多个旋转构件中的规定的旋转构件向第一方向的旋转进行限制，所述第二状态对所述规定的旋转构件向所述第一方向以及与所述第一方向相反的第二方向的双向的旋转进行限制，

所述多个变速挡包括：

所述机械式卡合机构在所述第一状态及所述第二状态的任一状态下均能够确立的前进最低速挡，

与所述前进最低速挡相比变速比较高、且所述机械式卡合机构在所述第二状态下不能确立的前进挡，以及

所述机械式卡合机构在所述第二状态下确立的倒挡，

所述控制装置具备：

判定单元，在变速挡为所述前进最低速挡、且所述机械式卡合机构处于所述第二状态的情况下，判定是否将所述机械式卡合机构切换为所述第一状态，以及

切换处理单元，基于所述判定单元的判定结果将所述机械式卡合机构切换为所述第一状态，

所述判定单元至少以所述驱动力大于规定驱动力为条件，判定为将所述机械式卡合机构切换为所述第一状态，

所述规定驱动力基于所述自动变速器的工作油的油温、搭载有所述自动变速器的车辆的车速、或者所述车辆所行驶的行驶道路的下行坡度中的至少任意一项来进行设定。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述判定单元至少以所述变矩器的滑移率小于规定值、且所述驱动力大于规定驱动力为条件，判定为将所述机械式卡合机构切换为所述第一状态。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述判定单元至少以判定为搭载有所述自动变速器的车辆为下坡行驶、且所述驱动力大于所述规定驱动力为条件，判定为将所述机械式卡合机构切换为所述第一状态。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述多个卡合机构包括规定的卡合机构，

所述规定的卡合机构是如下卡合机构：当在所述自动变速器的构造上变速挡为所述前进最低速挡、且所述机械式卡合机构处于所述第二状态的情况下，能够通过其卡合而承担在所述第二方向上作用于所述规定的旋转构件上的负载，

所述控制装置还具备卡合处理单元，在变速挡为所述前进最低速挡、且所述机械式卡合机构处于所述第二状态的情况下，能够将所述规定的卡合机构卡合。

5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，

所述判定单元在所述规定的卡合机构卡合的情况下，即使是在所述驱动力并不大于所述规定驱动力的情况下，也判定为将所述机械式卡合机构切换为所述第一状态。