JP4019764B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機のマニュアルバルブを走行中にニュートラルレンジにシフトし、前進走行レンジに戻したとき、エンジンが過回転数で回転されることを防止する自動変速機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の走行中にシフトレバーが操作されてマニュアルバルブが前進走行レンジからニュートラルレンジにシフトされ、前進走行レンジに戻されることがある。従来、マニュアルバルブをニュートラルレンジから前進走行レンジに切換えたときに行われる油圧漸増制御においては、第５又は第６速段を成立するために第２クラッチを係合するとき、係合ショックを低減するために、第２クラッチの油圧駆動部に供給される油圧サーボ装置の出力油圧を漸増していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、低速段の成立時に常時係合される第１クラッチに油圧を給排する油圧サーボ装置が、リニアソレノイドをオン状態にしても出力油圧を送出し第１クラッチを異常係合する故障のときに、例えば第５速段で走行中にマニュアルバルブをニュートラルレンジＮにシフトすると、図５において、マニュアルバルブ２５のポートＤから第１、第２クラッチC-1，C-2用の油圧サーボ装置２６への油圧の供給が遮断され、第１、第２クラッチC-1，C-2が解放され、ソレノイドSLC-3，SLB-1がオン状態にされて第３クラッチC-3、第１ブレーキB-1用の油圧サーボ装置２６からの出力油圧がゼロになり第３クラッチC-1、第１ブレーキB-1が解放されてニュートラルとなる。制御ポートに油圧が供給されなくなったカットオフ弁５１は第２クラッチC-2用の油圧サーボ装置２６をポートＤから遮断する。その後にマニュアルバルブ２５が前進走行レンジＤにシフトされ、第５速段を指令して油圧漸増制御が行なわれると、ソレノイドSLC-3がオフ状態にされて第３クラッチC-3が係合され、ポートＤから第１クラッチC-1用の油圧サーボ装置２６に油圧が供給され、第１クラッチC-1が異常係合されて第３速段が成立する。ソレノイド弁４８が所定時間オン状態にされてカットオフ弁５１がシフトされ、油圧がポートＤから第２クラッチC-2用の油圧サーボ装置２６に供給され、ソレノイドSLC-2に印加される制御電流が漸減されてオフ状態にされ、第2クラッチC-2が少し遅れて係合される。制御ポートに第２、第３クラッチC-2，C-3に供給される油圧が供給されてカットオフ弁５０がシフトされ、第１クラッチC-1用の油圧サーボ装置２６がポートDから遮断され、第１クラッチC-1が解放される。
【０００４】
このように、第１クラッチC-1が異常係合する故障のときに、第５速段を指令して油圧漸増制御を行なうと、制御の途中で第３速段が成立し、エンジンが駆動輪によって連れ回りされて過回転数で回転される可能性があった。同様に、第６速段を指令して油圧漸増制御を行うと、制御の途中で第２速段が成立する。
【０００５】
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、自動変速装置の低速段成立時に常時係合される係合要素が異常係合する故障のときに、油圧漸増制御してもエンジンが駆動輪によって過回転数で連れ回りされることがないようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、入力軸の回転を変速して出力軸に出力する変速機構と、該変速機構の各変速段を成立するために係脱される複数の係合要素と、ソレノイドに供給される電気信号に応じた出力油圧を給排して前記係合要素を夫々係脱させる複数の油圧サーボ装置と、前記変速機構の入力軸の回転数及び出力軸の回転数を夫々検出する入力軸回転数検出装置及び出力軸回転数検出装置を備えた自動変速機の制御装置において、前記複数の係合要素は、前記変速機構の高速段成立時に常時係合される高速段係合要素と、低速段成立時に常時係合される低速段係合要素と、前記高速段係合要素又は前記低速段係合要素と共に一つが係合されて前記高速段又は低速段の各変速段を成立させる第３係合要素及び第４係合要素を含み、前記高速段を成立させるために前記高速段係合要素及び前記第３係合要素又は第４係合要素が係合することにより、前記低速段係合要素への油圧の供給を遮断する遮断手段を有し、前記制御装置は、走行中に前記変速機構をニュートラルから高速段のいずれかの変速段に切換える指令が送出されたとき、前記出力軸の回転数が所定低速回転数より小さいか否か判定する手段と、小さい場合は、前記油圧サーボ装置から前記高速段係合要素に供給される油圧を漸増して前記変速機構をニュートラルから前記指令された変速段に切換える油圧漸増制御を行う手段と、大きい場合は、前記油圧漸増制御を中断し又は行わずに前記高速段係合要素に油圧を給排する油圧サーボ装置の出力油圧を急峻に高くして前記高速段係合要素を早急に係合する油圧急峻制御を行う手段を備えたことである。
【０００７】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、前記所定低速回転数は、前記低速段係合要素が異常係合されているときに、前記油圧漸増制御の途中で成立する低速段のギヤ比を乗じるとエンジンの制限回転数と等しくなる出力軸の回転数であることである。
【０００８】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置において、前記制御装置は、前記出力軸の回転数が前記所定低速回転数より大きい場合は、前記入力軸の回転数が前記出力軸の回転数に前記指令された変速段のギヤ比を乗じた理想回転数より大きいか否か、又は前記入力軸の回転数と出力軸の回転数との実際のギヤ比が前記指令された変速段のギヤ比より大きいか否か判定する手段と、大きい場合は、エンジンのトルクリミテーション制御を行って前記入力軸の回転数が前記理想回転数とほぼ等しくなったとき、前記油圧漸増制御を行わずに前記高速段係合要素に油圧を給排する油圧サーボ装置の出力油圧を急峻に高くして前記高速段係合要素を早急に係合する油圧急峻制御を行う手段を備えたことである。
【０００９】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項３に記載の自動変速機の制御装置において、前記制御装置は、前記出力軸の回転数が前記所定低速回転数より大きい場合は、前記入力軸の回転数又は実際のギヤ比が前記理想回転数又は前記指令された変速段のギヤ比より小さい場合、前記入力軸の回転数が前記理想回転数とほぼ等しくなったとき、前記油圧漸増制御を中断して前記高速段係合要素に油圧を給排する油圧サーボ装置の出力油圧を急峻に高くして前記高速段係合要素を早急に係合する油圧急峻制御を行う手段を備えたことである。
【００１０】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至４のいずれかに記載の自動変速機の制御装置において、前記制御装置は、前記出力軸の回転数が所定高速回転数より大きいか否か判定する手段と、大きい場合は、前記出力軸の回転数が該所定高速回転数以下に低下するまで待機する手段を備えたことである。
【００１１】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項５に記載の自動変速機の制御装置において、前記所定高速回転数は、ニュートラルから指令された高速段の変速段に切換える油圧漸増制御を行った場合に成立する可能性がある変速段のギヤ比又は指令された変速段のギヤ比を乗じるとエンジンの制限回転数と等しくなる出力軸の回転数であることである。
【００１２】
請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至６のいずれかに記載の自動変速機の制御装置において、前記高速段係合要素用の油圧サーボ装置に油圧が印加され前記高速段係合要素が係合されると、前記低速段係合要素用の油圧サーボ装置に印加される油圧を遮断するカットオフ弁を有することである。
【００１３】
【発明の作用・効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、走行中に変速機構をニュートラルから高速段のいずれかの変速段に切換える指令が送出されたとき、エンジンが駆動輪によって過回転数で連れ回りされることを防止するために、出力軸の回転数が所定低速回転数より小さいか否か判定し、小さい場合は、油圧サーボ装置から高速段係合要素に供給される油圧を漸増して変速機構をニュートラルから指令された変速段に切換える油圧漸増制御を行う。大きい場合は、油圧漸増制御を中断し又は行わずに高速段係合要素を早急に係合する油圧急峻制御を行う。これにより、例えば走行中にマニュアルバルブがニュートラルレンジＮにシフトされた後に、前進走行レンジDに戻されても、エンジンが駆動輪によって過回転数で連れ回りされることがない。
【００１４】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、低速段係合要素が異常係合されているときに、油圧漸増制御の途中で成立する低速段のギヤ比を乗じるとエンジンの制限回転数と等しくなる所定低速回転数より出力軸の回転数が小さい場合は、油圧漸増制御を行い、大きい場合は、高速段係合要素を早急に係合するようにしたので、エンジンが駆動輪によって過回転数で連れ回りされることを確実に防止することができる。
【００１５】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、入力軸の回転数が前記出力軸の回転数に指令された変速段のギヤ比を乗じた理想回転数より大きい場合、換言すれば入力軸の回転数と出力軸の回転数との実際のギヤ比が指令された変速段のギヤ比より大きい場合は、エンジンのトルクリミテーション制御を行って入力軸の回転数が理想回転数とほぼ等しくなったとき、油圧漸増制御を行わずに高速段係合要素に油圧を給排する油圧サーボ装置の出力油圧を急峻に高くして高速段係合要素を早急に係合する油圧急峻制御を行うので、油圧漸増制御の途中で低速段が成立してもエンジンが駆動輪によって過回転数で連れ回りされることがない。
【００１６】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、入力軸の回転数が出力軸の回転数に指令された変速段のギヤ比を乗じた理想回転数より小さい場合、入力軸の回転数が理想回転数とほぼ等しくなったとき、油圧漸増制御を中断して高速段係合要素に油圧を給排する油圧サーボ装置の出力油圧を急峻に高くして高速段係合要素を早急に係合する油圧急峻制御を行うので、油圧漸増制御の途中で低速段が成立してもエンジンが駆動輪によって過回転数で連れ回りされることがない。
【００１７】
上記のように構成した請求項５に係る発明においては、出力軸の回転数が所定高速回転数より大きい場合は、出力軸の回転数が該所定高速回転数以下に低下するまで待機するので、エンジンが駆動輪によって過回転数で連れ回りされることを確実に防止することができる。
【００１８】
上記のように構成した請求項６に係る発明においては、所定高速回転数より出力軸の回転数が大きい場合は、所定高速回転数以下に低下するまで待機する。所定高速回転数は、ニュートラルから指令された高速段の変速段に切換える油圧漸増制御を行った場合に成立する可能性がある変速段のギヤ比又は指令された変速段のギヤ比を乗じるとエンジンの制限回転数と等しくなる。これにより、指令された変速段よりギヤ比が大きい変速段が成立しても、エンジンが駆動輪によって過回転数で連れ回りされることがない。
【００１９】
上記のように構成した請求項７に係る発明においては、走行中に変速機構をニュートラルから高速段のいずれかの変速段に切換える指令が送出されたとき、出力軸の回転数が所定低速回転数より大きい場合に、高速段係合要素が早急に係合されると、低速段係合要素用の油圧サーボ装置に印加される油圧がカットオフ弁によって遮断されるので、低速段の成立を早急に解消することができ、例えば走行中にマニュアルバルブがニュートラルレンジＮにシフトされた後に、前進走行レンジDに戻されても、エンジンが駆動輪によって過回転数で連れ回りされることがない。
【００２０】
【実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１は本発明に係る自動変速機の制御装置により制御される自動変速機１０の一例を示すスケルトン図で、自動変速機１０は、図略のエンジンが回転連結された流体伝動装置としてのトルクコンバータ１１及びトルクコンバータ１１から入力軸２０に入力された入力回転を変速して出力軸２１に出力する前進６速、後進１速の変速機構１２から構成されている。トルクコンバータ１１は、ポンプインペラ１３、タービンランナ１４、ステータ１５、ステータ１５を変速機構１２のケース１６に一方向の回転のみ許容して支承するワンウェイクラッチ１７、ワンウェイクラッチ１７のインナレースをケース１６に固定するステータシャフト１８を備えている。１９はポンプインペラ１３とタービンランナ１４とを直結するロックアップクラッチである。
【００２１】
変速機構１２の減速プラネタリギヤＧ１は、シングルピニオン型で、第１リングギヤＲ１が入力軸２０に連結され、第１サンギヤＳ１がケース１６に固定されて反力を受け、第１キャリヤＣ１に支承されたピニオンが第１リングギヤＲ１と第１サンギヤＳ１とに噛合されている。変速機構１２の主要部である変速プラネタリギヤＧは、ダブルピニオン型で、大径の第２サンギヤＳ２、小径の第３サンギヤＳ３、第２サンギヤＳ２に直接噛合するとともに第３サンギヤＳ３にピニオンＰ３を介して噛合するロングピニオンＰ２、ロングピニオンＰ２及びピニオンＰ３を支持する第２キャリヤＣ２（Ｃ３）及びロングピニオンＰ２と噛合し出力軸２１に連結された第２リングギヤＲ２（Ｒ３）から構成されている。
【００２２】
減速プラネタリギヤＧ１の第１キャリヤＣ１が第１クラッチC-1を介して変速プラネタリギヤＧの第３サンギヤＳ３に連結されるとともに、第３クラッチC-3を介して第２サンギヤＳ２に連結されている。変速プラネタリギヤＧの第２サンギヤＳ２は第１ブレーキB-1に連結され、第２キャリヤＣ２（Ｃ３）は第２クラッチC-2を介して入力軸２０に連結されるとともに、ケース１６に支持されたワンウェイクラッチF-1及び第２ブレーキB-2に並列に連結されている。
【００２３】
自動変速機１０の各クラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチの係合、解放と各変速段との関係は図２の係合表に示すようになる。係合表における○印は係合、無印は解放、△印はエンジンブレーキ時のみの係合を示す。図３は各クラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチの係合により成立される変速段と、そのときのプラネタリギヤＧ，Ｇ１の各要素の回転数比との関係を示す速度線図である。
【００２４】
図２，３から明らかなように、第１速段（１ｓｔ）は、第１クラッチC-1の係合とワンウェイクラッチF-1の自動係合によって達成される。入力軸２０の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第１クラッチC-1により変速プラネタリギヤＧの第３サンギヤＳ３に入力され、ワンウェイクラッチF-1によって逆転を阻止された第２キャリヤＣ２（Ｃ３）が反力を受け、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が最大ギヤ比で減速回転されて出力軸２１に出力する。
【００２５】
第２速段（２ｎｄ）は、第１クラッチC-1と第１ブレーキB-1の係合によって達成される。入力軸２０の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第１クラッチC-1経由で変速プラネタリギヤＧの第３サンギヤＳ３に入力され、第１ブレーキB-1の係合によって回転を阻止された第２サンギヤＳ２が反力を受け、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が第２速段に減速回転されて出力軸２１に出力する。このときのギヤ比は、図３に示すように、第１速段（１ｓｔ）より小さくなる。
【００２６】
第３速段（３ｒｄ）は、第１及び第３クラッチC-1，C-3の係合によって達成される。入力軸２０の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第１及び第３クラッチC-1，C-3により第３及び第２サンギヤＳ３，Ｓ２に同時に入力されて変速プラネタリギヤＧが直結状態となり、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が第１キャリヤC1と同一回転数で回転されて出力軸２１に出力する。
【００２７】
第４速段（４ｔｈ）は、第１及び第２クラッチC-1，C-2の係合によって達成される。入力軸２０の回転が第２クラッチC-2により変速プラネタリギヤＧの第２キャリヤＣ２（Ｃ３）に直接入力され、入力軸２０の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第１クラッチC-1により変速プラネタリギヤＧの第３サンギヤＳ３に入力され、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が入力軸２０と第１キャリヤＣ１との中間の回転数に減速されて出力軸２１に出力する。
【００２８】
第５速段（５ｔｈ）は、第２及び第３クラッチC-2，C-3の係合により達成される。入力軸２０の回転が第２クラッチC-2により変速プラネタリギヤＧの第２キャリヤＣ２（Ｃ３）に直接入力され、入力軸２０の回転が減速プラネタリギヤＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第３クラッチC-3により変速プラネタリギヤＧの第２サンギヤＳ２に入力され、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が第５速段に増速回転されて出力軸２１に出力する。
【００２９】
第６速段（６ｔｈ）は、第２クラッチC-2と第１ブレーキB-1との係合により達成される。入力軸２０の回転が第２クラッチC-2により変速プラネタリギヤＧの第２キャリヤＣ２（Ｃ３）に直接入力され、第１ブレーキB-1の係合によって回転を阻止された第２サンギヤＳ２が反力を受け、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が第６速段に増速回転されて出力軸２１に出力する。
【００３０】
後進段（Ｒ）は、第３クラッチC-3と第２ブレーキB-2との係合によって達成される。入力軸２０の回転が減速プラネタリＧ１によって減速された第１キャリヤＣ１の回転が、第３クラッチC-3経由で変速プラネタリギヤＧの第２サンギヤＳ２に入力され、第２ブレーキB-2の係合によって回転を阻止された第２キャリヤＣ２（Ｃ３）が反力を受け、第２リングギヤＲ２（Ｒ３）が逆転されて出力軸２１に出力する。
【００３１】
上記自動変速機１０においては、第１乃至第３クラッチC-1〜C-3及び第１ブレーキB-1が係合要素である。ここで係合要素とは前進時の走行レンジＤ又は後進時の走行レンジＲが選択されたときに係合されるクラッチ又はブレーキを含む概念である。第１クラッチC-1が、変速機構１２の低速段である第１〜第３速段の成立時に常時係合される低速段係合要素であり、第２クラッチC-2が、高速段である第４〜第６速段の成立時に常時係合される高速段係合要素である。また、走行レンジが選択された状態でブレーキの制動力によって車両が第１速段状態で停止し、ニュートラル制御されて第１クラッチC-1が解放された状態になると第１速段から第２速段が選択されるため発進時にブレーキが離された場合、登り坂で車両に後退方向の力が作用しても第１ブレーキB-1が出力軸２１の逆転を阻止するので、車両は後退することがなく、第１クラッチC-1が係合し始めて駆動力を伝達すると第１速段に切換えられて車両は円滑に発進する。なお、エンジンブレーキが必要な時には第２ブレーキB-2が係合され、第２キャリヤＣ２（Ｃ３）が正回転を阻止されて、出力軸２１からの回転が第３サンギヤＳ３、第１クラッチC-1、減速プラネタリＧ１、トルクコンバータ１１を経由してエンジンに伝達され、エンジンブレーキがかかる。
【００３２】
次に、第１クラッチC-1の油圧駆動部に給排される出力油圧を送出する油圧サーボ装置２６を図４に基づいて説明する。２５は運転者がシフトレバーを操作してニュートラルＮ、前進走行レンジD、後進走行レンジＲに手動で切換えるマニュアルバルブで、ポートＰＬにオイルポンプから油圧が圧力制御弁４７によって所定圧に制御されたライン圧が供給されている。マニュアルバルブ２５が前進走行レンジＤにシフトされたときポートＰＬと連通されるポートＤには、第１クラッチC-1の油圧駆動部に供給される出力油圧を出力する油圧サーボ装置２６の増幅弁２７の入力ポート２８及び切換弁２９のライン圧ポート３０が夫々接続されている。３１はオイルポンプＰからのライン圧が減圧弁を介して供給されるソレノイドモジュレータバルブで、所定圧に制御した出力油圧を油圧サーボ装置２６のリニアソレノイド調圧弁３２の入力ポート３３及び切換弁２９のポート３４に供給する。
【００３３】
リニアソレノイド調圧弁３２は、ソレノイドSLC-1が後述する制御装置から供給される制御信号である制御電流に応じて作動して弁体３６を圧縮バネ３７のバネ力とバランスする位置まで移動し、入力ポート３３から流入する所定圧に制御された油圧を絞って制御装置からの制御電流の増大につれて減少する制御油圧を出力ポート３８に生成する。リニアソレノイド調圧弁３２の出力ポート３８は、増幅弁２７の制御ポート３９に接続されるとともに、切換弁２９の切換ポート４０に接続されている。増幅弁２７は、弁体４９が制御ポート３９から供給されて弁体４９の大径端面に作用するリニアソレノイド調圧弁３２の制御油圧による軸力が弁体４９の小径端面に作用する圧縮バネ４１のバネ力とフィードバック油圧による軸力とが釣り合う位置に移動され、入力ポート２８に供給されたライン圧を制御電流の増大につれて減少するリニアソレノイド調圧弁３２の制御油圧に応じた出力油圧Pcを出力し、出力ポート４２から切換弁２９の入力ポート４３に供給する。
【００３４】
切換弁２９は、弁体４５が図示右半分位置にシフトされると、入力ポート４３を出力ポート４４に連通し、増幅弁２７からの出力油圧Pcを第１クラッチC-1の油圧駆動部に供給し、弁体４５が図示左半分位置にシフトされると、ライン圧ポート３０を出力ポート４４に連通し、マニュアルバルブ２５のポートＤからのライン圧を第１クラッチC-1の油圧駆動部に供給し、第１クラッチC-1をライン圧によって係合状態に維持する。前進６段の各変速段を成立するために係脱される第１乃至第３クラッチC-1〜C-3及び第１ブレーキB-1の各油圧駆動部に油圧を給排する油圧サーボ装置２６は全て同様の構成であるので、図５に示すこれら係合要素を係脱する油圧回路においては、各係合要素に油圧を給排する油圧サーボ装置２６、増幅弁２７、切換弁２９及びリニアソレノイド調圧弁３２に同一参照番号を付して表示し、リニアソレノイドについては、SLの後に各係合要素を示す参照符号を付加してSLC-1，SLC-2，SLC-3，SLB-1と表示する。
【００３５】
図５に示すように、オイルポンプＰからの油圧が圧力制御弁４７によって所定圧に制御されたライン圧が供給されるマニュアルバルブ２５のポートDは、カットオフ弁５０を介して第１クラッチC-1用の油圧サーボ装置２６の増幅弁２７の入力ポート２８及び切換弁２９のライン圧ポート３０に並列に接続されている。カットオフ弁５０の制御ポートには、第2クラッチC-2に供給される油圧及び第３クラッチC-3又は第１ブレーキB-1に供給される油圧が供給され、第２クラッチC-2に供給される油圧が高く、且つ第３クラッチC-3又は第１ブレーキB-1に供給される油圧が高いとき、ポートDから第１クラッチC-1用の油圧サーボ装置２６への油圧の供給を遮断する。マニュアルバルブ２５のポートDは、カットオフ弁５１を介して第２クラッチC-2用の油圧サーボ装置２６の増幅弁２７の入力ポート２８及び切換弁２９のライン圧ポート３０に並列に接続されている。カットオフ弁５１の制御ポートには、第2クラッチC-2に供給される油圧及びソレノイド弁４８の出力油圧が供給され、第２クラッチC-2に供給される油圧が高いとき、又はソレノイド弁４８の出力油圧が高いとき、ポートDから第２クラッチC-2用の油圧サーボ装置２６への油圧の供給を許容する。
【００３６】
第３クラッチC-3及び第１ブレーキB-1用のサーボ装置２６の切換弁２９は、リニアソレノイド調圧弁３２のソレノイドSLC-3又はSLB-1が付勢されて出力ポート３８から切換ポート４０に供給される圧力が低くなると連通される弁５２，５３が付加されている。圧力制御弁４７からライン圧を供給されるカットオフ弁５４は弁５２，５３に並列に接続され、弁５３は第３クラッチC-3用の油圧サーボ装置２６の増幅弁２７の入力ポート２８及び切換弁２９のライン圧ポート３０に並列に接続され、弁５２は第１ブレーキB-1用の油圧サーボ装置２６の増幅弁２７の入力ポート２８及び切換弁２９のライン圧ポート３０に並列に接続されている。５５はソレノイドSLC-3を有するリニアソレノイド調圧弁３２の出力ポート３８と第３クラッチC-3用の増幅弁２７の制御ポート３９及び切換弁２９の切換ポート４０との間に接続されたカットオフ弁で、カットオフ弁５５の制御ポートには、第2クラッチC-2に供給される油圧及び第１ブレーキB-1に供給される油圧が供給され、第２クラッチC-2及び第１ブレーキB-1に供給される油圧が高いとき、出力ポート３８から制御ポート３９及び切換ポート４０への油圧の供給を遮断する。５６はソレノイドSLB-1を有するリニアソレノイド調圧弁３２の出力ポート３８と第１ブレーキB-1用の増幅弁２７の制御ポート３９及び切換弁２９の切換ポート４０との間に接続されたカットオフ弁で、カットオフ弁５６の制御ポートには、カットオフ弁５５の出力側が接続され、カットオフ弁５５の出力側の油圧が高いとき、出力ポート３８から制御ポート３９及び切換ポート４０への油圧の供給を遮断する。なお、５７は第３クラッチC-3及び第１ブレーキB-1の油圧を、お互いを連通することなくカットオフ弁５０の制御ポートに伝達するバルブである。
【００３７】
自動変速機の制御装置を図６に示すブロック図に基づいて説明する。CPUを内蔵した制御装置６０は、エンジンの回転が伝達されるトルクコンバータ１１のエンジン側回転数Neを検出するエンジン側回転数センサ６１、入力軸２０の回転数Niを検出する入力軸回転数センサ６２、出力軸２１の回転数Ｎｖを検出する出力軸回転数センサ６３、マニュアルバルブ２５が前進走行レンジＤ、ニュートラルレンジＮにシフトされているとき、検出信号Dr，Nrを送出するレンジ位置センサ６４、アクセルの踏み込み量Ssを検出するスロットル開度センサ６５等から各検出信号が入力され、これら検出信号に基づいて制御信号である制御電流を各油圧サーボ装置２６のリニアソレノイド調圧弁３２に出力するとともに、低速段成立時に常時係合される第１クラッチC-1が異常係合しているときに、ニュートラルレンジＮから前進走行レンジＤにおける高速段の中のいずれかの変速段に切換える指令が送出されたとき、エンジンが駆動輪によって過回転数で連れ回りされることを防止する図７に示す制御プログラム７０が記憶されている。
【００３８】
次に、本発明に係る自動変速機の制御装置の実施形態の作動を説明する。第５速段で走行中にマニュアルバルブ２５がニュートラルレンジＮにシフトされると、ソレノイドSLC-1〜SLC-3及びSLB-1はオン状態にされ、ポートＤから第1、第2クラッチC-1，C-2用の油圧サーボ装置２６への油圧の供給が遮断され、第１、第２クラッチC-1，C-2が解放される。ソレノイドSLC-3，SLB-1のオンによって第３クラッチC-3、第１ブレーキB-1用の油圧サーボ装置２６からの出力油圧Pcがゼロになり第３クラッチC-1、第１ブレーキB-1が解放されてニュートラルとなる。
【００３９】
その後に前進走行レンジＤに戻され、ニュートラルレンジＮから前進走行レンジＤにおける高速段のいずれかの変速段、例えば第５速段に切換える指令が送出されると、制御装置６０は正常時においては、油圧サーボ装置２６から第２クラッチC-2に供給される油圧を漸増する漸増制御であるND制御を行ない、ソレノイドSLC-3をオフ状態にして第３クラッチC-3を係合し、第２クラッチC-2を係合ショックが発生しないように係合して第５速段を成立する。ND制御においてソレノイド弁４８が所定時間オン状態にされると、制御ポートに油圧が供給されて第２カットオフ弁５１がシフトされ、油圧がポートＤから第２クラッチC-2用の油圧サーボ装置２６に供給される。そして、図８に示すように、制御装置６０は、第２クラッチC-2のクラッチ板間の隙間を早くつめるために、第２クラッチC-2用の油圧サーボ装置２６のソレノイドSLC-2に供給する制御電流Ｉをパルス状に低下して第２クラッチC-2の油圧駆動部にパルス状の初期油圧を供給した後に、制御電流を若干増加して第２クラッチC-2がクラッチ板の接触によりスリップを開始する位置まで油圧駆動部のピストンを移動させるために必要なストローク圧を供給し、次に制御電流Ｉを漸減して出力油圧Pcを漸増し、第２クラッチC-2をショックが発生しないように係合する。その後に制御電流は０に低下され、第２クラッチC-2はライン圧によって係合状態に維持される。
【００４０】
このときに、第１クラッチC-1用の油圧サーボ装置２６が、ソレノイドSLC-1をオン状態にしても出力油圧を送出してクラッチC-1を異常係合する故障の場合、マニュアルバルブ２５が前進走行レンジＤにシフトされると、ポートＤから第１クラッチC-1用の油圧サーボ装置２６に油圧が供給され、第１クラッチC-1が異常係合され、第２クラッチC-2が係合されるまでの間に第３速段が成立する。第２クラッチC-2用の油圧サーボ装置２６からの出力油圧Pcが上昇して第２クラッチC-2が係合されると、第５速段が成立する。第２、第３クラッチC-2，C-3に供給される油圧が制御ポートに供給されて第１カットオフ弁５０がシフトされ、第１クラッチC-1用の油圧サーボ装置２６がポートDから遮断され、第１クラッチC-1が解放される。このように、カットオフ弁５０は、第２クラッチC-2用の油圧サーボ装置２６に油圧が印加され第２クラッチC-2が係合されると、第１クラッチC-1用の油圧サーボ装置２６に印加される油圧を遮断する。
【００４１】
ND制御において、ソレノイドSLC-3をオフ状態にしたとき、第３クラッチC-3用の油圧サーボ装置２６の出力油圧の上昇が、第１、第２クラッチC-1，C-2用の油圧サーボ装置２６の出力油圧の上昇より何らかの理由で遅くなった場合、第１、第２クラッチC-1，C-2に供給される油圧が制御ポートに供給されてカットオフ弁５４がシフトされ、第３クラッチC-3、第１ブレーキB-1用の油圧サーボ装置２６へのライン圧の供給を遮断するので、第３クラッチC-3は係合されない。制御ポートに第３クラッチC-3から油圧が供給されないので、第１カットオフ弁５０が第１クラッチC-1用の油圧サーボ装置２６をポートDから遮断することがなく、第１クラッチC-1が係合されて第４速段が成立することもある。
【００４２】
制御装置６０は、第５速段で走行中にマニュアルバルブ２５がニュートラルレンジＮにシフトされた後、前進走行レンジＤに戻されたことをレンジ位置センサ６４からの検出信号Nr，Drによって認識すると、変速機構１２をニュートラルＮから第５速段に切換える指令を送出するとともに、変速機構１２が低速段にシフトダウンしてエンジンが過回転数で回転されることを防止するために、制御プログラム７０を実行する。ステップ７１で出力軸２１の回転数Nvが所定高速回転数RHより大きいか否か判定する。所定高速回転数RHは、図９に示す横軸に出力軸２１の回転数Nｖ、縦軸に入力軸２０の回転数Niを取ったNv‐Ni平面において、エンジンの制限回転数に対応する入力軸２０の回転数Rev limitを示す直線と、第４速段を示す直線４thとの交点の出力軸２１の回転数である。第４変速段は、ニュートラルＮから指令された第５速段に切換えるND制御を行った場合に成立する可能性がある変速段である。回転数Nvが所定高速回転数RHより大きくて回転数Nv，NiがNv‐Ni平面の領域▲４▼に入っている場合、ステップ７２で回転数Nvが所定高速回転数RHより小さくなるまで待機する。これにより、ND制御で第４速段が成立してもエンジンが駆動輪によって制限回転数以上に連れ回りされることがない。
【００４３】
回転数Nvが所定高速回転数RHより小さい場合、ステップ７３で出力軸２１の回転数Nvが所定低速回転数RLより小さいか否か判定する。回転数Nvが所定低速回転数RLより小さくてNv‐Ni平面の領域▲３▼に入っている場合、第３、第４速段が成立してもエンジンが駆動輪によって制限回転数以上に連れ回りされることがないので、ステップ７４でND制御が通常通り行われる。所定低速回転数RLは、Nv‐Ni平面において、エンジンの制限回転数に対応する入力軸２０の回転数Rev limitを示す直線と、第３速段を示す直線３rdとの交点の出力軸２１の回転数である。
【００４４】
回転数Nvが所定低速回転数RLより大きい場合、ステップ７５で入力軸回転数センサ６２によって検出された入力軸２０の回転数Niが、出力軸回転数センサ６３によって検出された出力軸２１の回転数Nvに指令された変速段である第５速段のギヤ比Gr5を乗じた理想回転数（Nv×Gr5）より小さいか否か判定する。小さくてNv‐Ni平面の領域▲２▼に入っている場合、図８に示すように、ステップ７６で第５速段を指令してND制御が行なわれ、第２クラッチC-2用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが漸増して第２クラッチC-2が徐々に係合される。ステップ７７で入力軸２０の回転数Niが、出力軸２１の回転数Nvに第５速段のギヤ比Gr5を乗じた入力軸２０の理想回転数（Nv×Gr5）とほぼ等しくなるまで増加したことが判定されると、ステップ７８でND制御が中断され、ソレノイドSLC-2に印加される制御電流が０に低下され、第２クラッチC-2がライン圧によって係合されて第５速段が成立する。
【００４５】
入力軸２０の回転数Niが、理想回転数（Nv×Gr5）より大きくてNv‐Ni平面の領域▲１▼に入っている場合、第５速段を指令したND制御中に第３速段が成立すると、出力軸２１の回転数Nvに第３速段のギヤ比Gr3を乗じた予想回転数（Nv×Gr3）がエンジンの制限回転数に対応する入力軸２０の回転数Rev limitを超え、エンジンが駆動輪によって過回転数で回転される可能性があるので、ステップ７９でエンジンのトルクリミテーション制御を行ってエンジンの出力トルクを制限し、ステップ８０で入力軸２０の回転数Niが出力軸２１の回転数Nvに第５速段のギヤ比Gr5を乗じた入力軸２０の理想回転数（Nv×Gr5）とほぼ等しくなるまで低下したことが判定されると、ステップ８１で、ND制御を行うことなく、図１０に示すように、第２クラッチC-2に油圧を給排する油圧サーボ装置２６の出力油圧を急峻に高くして第２クラッチC-2を早急に係合する油圧急峻制御を行う。
【００４６】
第６速段で走行中にマニュアルバルブ２５がニュートラルレンジにシフトされた後に、前進走行レンジＤに戻された場合、第６速段を指令したND制御でソレノイドSLB-1がオフ状態にされて第１ブレーキB-1が係合され、ソレノイドSLC-2用の油圧サーボ装置２６の出力油圧Pcが漸増されて第２クラッチC-2が係合するまでの間に第２速段が成立する以外は、上述の第５速段の場合と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４７】
上記実施形態においては、エンジンの制限回転数に対応する入力軸２０の回転数Rev limitを示す直線と、ニュートラルＮから指令された第５速段に切換えるND制御を行った場合に成立する可能性がある第４速段を示す直線４thとの交点の出力軸２１の回転数を所定高速回転数RHとしているが、指令した変速段と異なる変速段が成立する可能性が無い場合、又は成立する可能性がある変速段の方がギヤ比が小さい場合は、回転数Rev limitを示す直線と、指令した変速段を示す直線との交点の出力軸２１の回転数を所定高速回転数RHとする。
【００４８】
また、上記実施形態においては、入力軸２０の回転数Niが、出力軸２１の回転数Nvに指令された第５速段のギヤ比Gr5を乗じた理想回転数より大きいか否か判定しているが、入力軸回転数センサ６２、出力軸回転数センサ６３によって検出された入力軸２０の回転数Niと出力軸２１の回転数Nvとの比を実際のギヤ比として演算し、この実際のギヤ比が指令された第５速段のギヤ比Gr5より大きいか否か判定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る自動変速機の制御装置により制御される自動変速機の実施形態のスケルトン図。
【図２】 自動変速機の各変速段におけるクラッチ、ブレーキの係合表。
【図３】 自動変速機の各変速段におけるプラネタリギヤの各要素の回転数比を示す速度線図。
【図４】 第１クラッチC-1を係脱する油圧サーボ装置を示す図。
【図５】 油圧サーボ装置に油圧を給排するための油圧回路図。
【図６】 自動変速機の制御装置を示すブロック図。
【図７】 制御プログラムのフロー図。
【図８】 ニュートラルレンジから前進走行レンジにシフトしたときに、ND制御を行った場合の各クラッチの係合状態を示す図。
【図９】 出力軸及び入力軸の回転数に適した制御を行うために両回転数の領域を区分した図。
【図１０】ニュートラルレンジから前進走行レンジにシフトしたときに、ND制御を行わない場合の各クラッチの係合状態を示す図。
【符号の説明】
１０・・・自動変速機、１１・・・トルクコンバータ（流体伝動装置）、１２・・・変速機構、１９・・・ロックアップクラッチ、２０・・・入力軸、２１・・・出力軸、２５・・・マニュアルバルブ、２６・・・油圧サーボ装置、２７・・・増幅弁、２９・・・切換弁、３２・・・リニアソレノイド調圧弁、SLC-1〜SLC-3，SLB-1，SLB-2・・・リニアソレノイド、３６，４９・・・弁体、４７・・・圧力制御弁、４８・・・ソレノイド弁、５１，５４〜５６・・・カットオフ弁、５２，５３・・・弁、６０・・・制御装置、６１・・・エンジン側回転数センサ、６２・・・入力軸回転数センサ、６３・・・出力軸回転数センサ、６４・・・レンジ位置センサ、６５・・・スロットル開度センサ、C-1・・・第１クラッチ、C-2・・・第２クラッチ、C-3・・・第３クラッチ、B-1・・・第１ブレーキ、B-2・・・第２ブレーキ、７０・・・制御プログラム。

Claims (7)

1. 入力軸の回転を変速して出力軸に出力する変速機構と、該変速機構の各変速段を成立するために係脱される複数の係合要素と、ソレノイドに供給される電気信号に応じた出力油圧を給排して前記係合要素を夫々係脱させる複数の油圧サーボ装置と、前記変速機構の入力軸の回転数及び出力軸の回転数を夫々検出する入力軸回転数検出装置及び出力軸回転数検出装置を備えた自動変速機の制御装置において、前記複数の係合要素は、前記変速機構の高速段成立時に常時係合される高速段係合要素と、低速段成立時に常時係合される低速段係合要素と、前記高速段係合要素又は前記低速段係合要素と共に一つが係合されて前記高速段又は低速段の各変速段を成立させる第３係合要素及び第４係合要素を含み、前記高速段を成立させるために前記高速段係合要素及び前記第３係合要素又は第４係合要素が係合することにより、前記低速段係合要素への油圧の供給を遮断する遮断手段を有し、前記制御装置は、走行中に前記変速機構をニュートラルから高速段のいずれかの変速段に切換える指令が送出されたとき、前記出力軸の回転数が所定低速回転数より小さいか否か判定する手段と、小さい場合は、前記油圧サーボ装置から前記高速段係合要素に供給される油圧を漸増して前記変速機構をニュートラルから前記指令された変速段に切換える油圧漸増制御を行う手段と、大きい場合は、前記油圧漸増制御を中断し又は行わずに前記高速段係合要素に油圧を給排する油圧サーボ装置の出力油圧を急峻に高くして前記高速段係合要素を早急に係合する油圧急峻制御を行う手段を備えたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記所定低速回転数は、前記低速段係合要素が異常係合されているときに、前記油圧漸増制御の途中で成立する低速段のギヤ比を乗じるとエンジンの制限回転数と等しくなる出力軸の回転数であ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。
3. 前記制御装置は、前記出力軸の回転数が前記所定低速回転数より大きい場合は、前記入力軸の回転数が前記出力軸の回転数に前記指令された変速段のギヤ比を乗じた理想回転数より大きいか否か、又は前記入力軸の回転数と出力軸の回転数との実際のギヤ比が前記指令された変速段のギヤ比より大きいか否か判定する手段と、大きい場合は、エンジンのトルクリミテーション制御を行って前記入力軸の回転数が前記理想回転数とほぼ等しくなったとき、前記油圧漸増制御を行わずに前記高速段係合要素に油圧を給排する油圧サーボ装置の出力油圧を急峻に高くして前記高速段係合要素を早急に係合する油圧急峻制御を行う手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記制御装置は、前記出力軸の回転数が前記所定低速回転数より大きい場合は、前記入力軸の回転数又は実際のギヤ比が前記理想回転数又は前記指令された変速段のギヤ比より小さい場合、前記入力軸の回転数が前記理想回転数とほぼ等しくなったとき、前記油圧漸増制御を中断して前記高速段係合要素に油圧を給排する油圧サーボ装置の出力油圧を急峻に高くして前記高速段係合要素を早急に係合する油圧急峻制御を行う手段を備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載の自動変速機の制御装置。
5. 前記制御装置は、前記出力軸の回転数が所定高速回転数より大きいか否か判定する手段と、大きい場合は、前記出力軸の回転数が該所定高速回転数以下に低下するまで待機する手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。
6. 前記所定高速回転数は、ニュートラルから指令された高速段の変速段に切換える油圧漸増制御を行った場合に成立する可能性がある変速段のギヤ比又は指令された変速段のギヤ比を乗じるとエンジンの制限回転数と等しくなる出力軸の回転数であることを特徴とする請求項５に記載の自動変速機の制御装置。
7. 前記高速段係合要素用の油圧サーボ装置に油圧が印加され前記高速段係合要素が係合されると、前記低速段係合要素用の油圧サーボ装置に印加される油圧を遮断するカットオフ弁を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の自動変速機の制御装置。

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