JP5775113B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents
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Description
図1Aは、本発明を、前進10段、後進1段の変速段を有する自動変速機に適用した実施形態を示している。この実施形態の自動変速機は、変速機ケース1内に回転自在に軸支した、図外の内燃機関(エンジン)等の駆動源ENGが出力する駆動力がロックアップクラッチLC及びダンパDAを有するトルクコンバータTCを介して伝達される入力軸2と、入力軸2と同心に配置された出力ギヤからなる出力部材3とを備えている。出力部材3の回転は、図外のデファレンシャルギヤやプロペラシャフトを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。尚、トルクコンバータTCに代えて、摩擦係合自在に構成される単板型又は多板型の発進クラッチを設けてもよい。
<TWC(双方向クラッチ)>
図1Aの自動変速機の、クラッチC1乃至C3とブレーキB1乃至B3とは、使用されるところの相違により、クラッチとブレーキとを名称として使い分けているが、機構としては、共に、クラッチ構造を有していることには代わらない。即ち、「クラッチ」とは、クラッチを断続することにより、入力の回転運動を出力するのを断続し、「ブレーキ」は一方を自動変速機のケーシング1などに固定することにより、当該ブレーキのクラッチ機構を断続することにより、ブレーキに入力される回転運動を、制動しない/制動するの切り替え動作を行う。
(i)前進方向も後進方向もロックする、
(ii)前進方向(或いは後進方向)についてはロックし、後進方向(或いは前進方向)についてはフリーである、
(iii)前進方向及び後進方向の双方向でフリーである。
(i)前進方向も後進方向もロックする、
(ii)前進方向でロックし、後進方向ではフリーである、
(iii)前進方向でフリーとし、後進方向ではロックさせる、
(iv)前進方向及び後進方向の双方向でフリーである。
という4つの状態を現出できる。しかしながら、TWC(F1)は、遊星歯車機構P2と共に用いられていることから、図7に示すように、
(i)前進方向も後進方向もロックする、
(ii)前進方向でフリーとし、後進方向ではロックさせる、
(iii)前進方向及び後進方向の双方向でフリーである。
の3状態を制御できれば十分である。
<制御手順>
図1Aの自動変速機の制御装置の構成を図5に示す。
<インギアショックの発生防止>
ステップ12でブレーキB1をオンにする。ブレーキB1がONになると、遊星歯車機構P1のサンギアS1は回転数ゼロにロックされるので、遊星歯車機構P1のキャリアCa1(この速度もゼロである)により、遊星歯車機構P2のキャリアCa2も回転数ゼロの抑えられて、これ故に、変速機の主軸(遊星歯車機構P2のリングギアR2)の回転数は低く抑えられるので、アイドル・ストップ制御モードから2速以上で発進するときは、ステップ12での、2速インギアモードを介在させて、インギアショックの発生を防止する。
<その他>
図9Aのステップ20の「B1油圧を半係合が達成できる圧力に設定する」ことの意義は、ブレーキB1が半分動作することにより、アイドル・ストップ制御を抜けたときの動作がスムーズにいくようにするためである。
<第1実施形態の効果>
<効果1>
従来のアイドル・ストップ制御では、復帰時の車両後退という課題に対して、傾斜角センサを設け、或いは、ブレーキ圧を検知して対策していた。それに対して、本実施形態では、アイドル・ストップ時の係合を2つの係合要素(C2/B2)を係合することによって、入力軸回転についてはFREE、出力軸回転については、後退方向でロック(または、前進・後退方向ロック可能)であり、したがって、上記従来技術の課題を克服達成できる。即ち、センサを不要とし、後退を防止できる。
<効果2>
特に、本実施形態のように、「アイドル・ストップ係合」において、TWCクラッチを有していることの利点を用いて、「アイドル・ストップ係合」であるC2・B2係合状態では、TWCがD側にあるとき(図7の中央図状態と右側図状態)では出力軸は後退方向ロック・前進方向フリーとなるので、勾配による後退回避がTWCの巧みな仕様により容易に実現できている。
<効果3>
「アイドル・ストップ係合」のC2・B2係合状態にあるときに、TWCがR側(図7の左側図)では、出力軸はロック状態であり、勾配による後退および前進を回避可能である。
<効果4>
実施形態の制御手順は、インギア状態現出に伴うショック防止を周到に行っている。これにより、アイドル・ストップ制御から離脱するときに、不測の後退を防止できるという効果のみならず、インギアショック、特に低速段へのインギアショックを防止できる。を得ることができる。
<効果5>
アイドル・ストップ時にB1を微係合することで、発進時の応答性を確保することができる。
<効果6>
アイドル・ストップ時に「アイドル・ストップ係合」を行うので、このアイドル・ストップ係合から1速への移行は、ブレーキB2はonにしたまま、C2とB1の入れ替えで行う(ステップS12,S16,S16)。その際、後退しない様にC2圧を残しつつ、後退しない程度B1圧が出たら、C2を完全にOFFする。
<効果7>
TWCがD側にあるときは、「アイドル・ストップ係合」(C2・B2係合)状態にあって、さらに、B1を係合することで、2速インギアとなり、その後C2をオフすることで1速とすることで、インギアショックを低減する。
<効果8>
TWCがD側にあるときは、「アイドル・ストップ係合」時に前進方向フリーなため、低車速でアイドル・ストップ係合にしてアイドル・ストップ入れることも可能。
<第2実施形態>
前述の第1実施形態は、電動ポンプを具備しているもので、エンジンがストップしても、クラッチやブレーキを油圧制御できた。第2実施形態は、電動ポンプの代わりにアキュムレータを具備するものである。アキュムレータは、機械式の蓄圧装置であり、エンジンが作動しているときに、油圧をアキュムレータタンクに保存しておき、アイドル・ストップ時には保持しておき、復帰時に、蓄圧されていた油圧を取り出して使うものである。
<第2実施形態の効果>
上述の第2実施形態は、前述の第1実施形態に比して、エンジンの停止時に、オイルポンプの代わりにアキュムレータを使うものであるから、「アイドル・ストップ係合」によって得られる効果、更には、「アイドル・ストップ係合」とTWCの組合せによる効果については、第1実施形態と同様のものが得られる。以下に、上記第2実施形態に対する変形例について説明する。
<変形例1>
アイドル・ストップからの復帰時に使用する油路にATF(無効詰め)を充填する目的かねて、Dレンジ停止前の低車速時において、アイドル・ストップ係合(C2/B2:on)を早めに行うようにしてもよしても良い。
<効果1>
アイドル・ストップ時は、油圧供給しないようにして、アイドル・ストップ制御からの復帰時に、C2/B2制御用のリニアソレノイドを全開にして、C2/B2を即係合するようにしている。これにより、後退回避を確実に行うことができる。即ち、C2/B2の油圧は通常のエンジン駆動によるオイルポンプで油圧を蓄えているからである。
<変形例2>
第2実施形態は、アイドル・ストップからの復帰時には、アイドル・ストップからの復帰判定信号を受けて、事前にB1圧制御用のリニアソレノイドにアキューム圧を供給するようにしている。これによりインギア応答時間を早くするという効果を狙ったものである。
<効果2>
第2実施形態も、第1実施形態と同じように、アイドル・ストップ時のアイドル・ストップ係合から1速への移行は、ブレーキB2はonしたまま、C2とB1の入れ替えで行うようにしている。その際、後退しない様にクラッチC2圧を残しつつ、後退しない程度にブレーキB1圧が出たら、クラッチC2を完全にOFFするようにしていた。
Claims (7)
- 複数の変速段の中から車両の走行状態に応じて変速段を選択することにより、内燃機関からの駆動力について、選択した変速段に応じて変速させた駆動力を前記車両の駆動輪に伝達する自動変速機、の変速動作を制御する自動変速機の制御装置であって、
前記車両は、前記内燃機関のアイドル・ストップ制御が可能な車両であり、
前記自動変速機は、
前記内燃機関との間に設けられた発進機構と、
前記内燃機関の駆動力によって駆動される第1油圧ポンプと、
電動機によって駆動される第2油圧ポンプと、
サンギヤ,キャリア,リングギヤの回転要素を備えた複数の遊星歯車機構(P1,P2,P3,P4)と、
前記遊星歯車機構の回転要素を連結し、または固定する複数の係合機構であって、これら複数の係合機構と前記回転要素との係合の組合せによって前記自動変速機のための複数の変速段を確立させる複数の係合機構(C1,C2,C3,B1,B2,B3,F1)と、を具備し、
前記複数の係合要素のひとつが、前進段と後進段との間で、前記複数の遊星歯車機構のひとつの回転要素の回転許容方向の切換えを行う機械式係合機構(F1)であり、
前記制御装置は、
前記内燃機関の停止を許可するか否かを判断するアイドル・ストップ制御許可判断手段と、
前記アイドル・ストップ制御許可判断手段が前記内燃機関の停止を許可すると判断するときは、前記自動変速機の入力軸の回転を許容するとともに、前記自動変速機の出力軸が、前記車両が後退する方向の移動に相当する回転方向で、前記車両の車輪により回転させられる場合には、少なくとも前記機械式係合機構(F1)を含む前記複数の係合機構を、前記自動変速機の出力軸が前記自動変速機のケーシングに固定される、または後退防止するように設定する、係合制御手段と、を具備し、
前記複数の係合機構の係合組合せにおいて前記自動変速機が前進最低速段と後進段とを確立させる係合組合せのうち、共通する係合機構は、
前記機械式係合機構(F1)と、
前記機械式係合機構(F1)で固定される回転要素を備えた第1遊星歯車機構(P2)とは異なる第2遊星歯車機構(P4)の回転要素を固定する第1のブレーキ(B2)と、であり、
前記複数の係合機構は、
前記第1のブレーキ(B2)で固定される前記第2遊星歯車機構(P4)の前記回転要素と、前記第1遊星歯車機構(P2)に属する回転要素とを連結する第1のクラッチ(C2)を含み、
前記第1遊星歯車機構に属する回転要素とは、前記機械式係合機構(F1)で固定される回転要素以外で、かつ、前記自動変速機の出力軸に連結される回転要素以外の回転要素であり、
前記係合制御手段は、
前記前進最低段を確立させる係合組合せのうち、前記アイドル・ストップ制御で係合されない係合機構(B1)に、前記アイドル・ストップ制御実行中に、前記第2油圧ポンプからの油圧を供給すると共に、前記第2油圧ポンプからの油圧を前記係合機構(B1)が半係合する圧力に設定する、ことを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 前記アイドル・ストップ制御中に係合される係合機構の組合せは、前記機械式係合機構(F1)と前記第1のブレーキ(B2)と前記第1のクラッチ(C2)とであり、
前記前進最低速段を形成する係合機構の組合せは、前記機械式係合機構(F1)と前記第1のブレーキ(B2)と第2のブレーキ(B1)であり、
前記前進最低変速段よりも高速の所定の前進変速段(2nd)を形成する係合機構の組合せは、前記第1のブレーキ(B2)と前記第2のブレーキ(B1)と前記第1のクラッチ(C2)であり、
前記車両が前記アイドル・ストップ制御から復帰した時に前記所定の前進変速段を確立させた後に前記前進最低速段を確立する係合組合せに移行することを特徴とする請求項1に記載の自動変速機の制御装置。 - 複数の変速段の中から車両の走行状態に応じて変速段を選択することにより、内燃機関からの駆動力について、選択した変速段に応じて変速させた駆動力を前記車両の駆動輪に伝達する自動変速機、の変速動作を制御する自動変速機制御装置であって、
前記車両は、前記内燃機関のアイドル・ストップ制御が可能な車両であり、
前記自動変速機は、
前記内燃機関との間に設けられた発進機構と、
前記内燃機関が駆動されることで油圧を発生する油圧ポンプと、
サンギヤ,キャリア,リングギヤの回転要素を備えた複数の遊星歯車機構(P1,P2,P3,P4)と、
前記遊星歯車機構の回転要素を連結し、または固定する複数の係合機構であって、これら複数の係合機構と前記回転要素との係合の組合せによって前記自動変速機のための複数の変速段を確立させる複数の係合機構(C1,C2,C3,B1,B2,B3,F1)と、を具備し、
前記複数の係合機構は、
油圧によって作動する複数の摩擦係合機構と、
前進段と後進段との間で、前記複数の遊星歯車機構のひとつの回転要素の回転許容方向の切換えを行う機械式係合機構(F1)と、を具備し、
前記制御装置は、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
検出した車速が所定値以下の時には、前記自動変速機の入力軸の回転を許容するとともに、前記自動変速機の出力軸が、前記車両が後退する方向に移動する回転方向で、前記車両の車輪により回転させられる場合には、少なくとも前記機械式係合機構(F1)を含む前記複数の係合機構を、前記自動変速機の出力軸がケーシングに固定されるように設定する、係合制御手段と、を具備し、
前記複数の係合機構について、前記自動変速機が前進最低速段と後進段とを確立させる係合組合せのうちの、共通する係合機構は、
前記機械式係合機構(F1)と、
前記機械式係合機構(F1)で固定される回転要素を備えた第1遊星歯車機構(P2)とは異なる第2遊星歯車機構(P4)の回転要素を固定する第1のブレーキ(B2)と、であり、
前記複数の係合機構は、
前記第1のブレーキ(B2)で固定される前記第2遊星歯車機構(P4)の前記回転要素と、前記第1遊星歯車機構(P2)に属する回転要素とを連結する第1のクラッチ(C2)を含み、
前記第1遊星歯車機構に属する回転要素とは、前記機械式係合機構(F1)で固定される回転要素以外で、かつ、前記自動変速機の出力軸に連結される回転要素以外の回転要素であり、
前記車両が前記アイドル・ストップ制御から復帰した時には前記自動変速機の出力軸がケーシングに固定される係合組合せのうち、前記摩擦係合機構に油圧を供給するバルブを急速に開放する、ことを特徴とする自動変速機の制御装置。 - 前記自動変速機は更に油圧を蓄圧するアキュムレータを備え、
前記車両が前記アイドル・ストップ制御から復帰した時に、前記最低変速段を形成する係合組合せのうち、前記アイドル・ストップ制御中に係合されていない係合機構(B1)に前記アキュムレータからの油圧を供給することを特徴とする請求項3に記載の自動変速機の制御装置。 - 前記車両が前記アイドル・ストップ制御から復帰した時に前記車速検出手段で検出した車速が略0、入力軸の回転が0、出力軸の回転が0の時には前記最低変速段を形成する係合組合せのうち、前記アイドル・ストップ制御中に係合されていない係合機構(B1)に油圧を供給する弁を全開油圧を供給する請求項3に記載の自動変速機の制御装置。
- 前記アイドル・ストップ制御中に係合される係合機構の組合せは、前記機械式係合機構(F1)と前記第1のブレーキ(B2)と前記第1のクラッチ(C2)とであり、
前記前進最低速段を形成する係合機構の組合せは、前記機械式係合機構(F1)と前記第1のブレーキ(B2)と第2のブレーキ(B1)であり、
前記前進最低変速段よりも高速の所定の前進変速段(2nd)を形成する係合機構の組合せは、前記第1のブレーキ(B2)と前記第2のブレーキ(B1)と前記第1のクラッチ(C2)であり、
前記車両が前記アイドル・ストップ制御から復帰した時に前記所定の前進変速段を確立させた後に前記前進最低速段を確立する係合組合せに移行することを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載の自動変速機の制御装置。 - 前記車両が前進方向に移動している時に所定の車速以下から前記アイドル・ストップ制御を行なう場合は前記機械式係合機構(F1)を前進方向への回転を許容する回転方向に切換えることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の自動変速機の制御装置。
Priority Applications (3)
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