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WO2014050472A1 - ロック機構付き摩擦要素を備えた自動変速機及びその制御方法 - Google Patents

ロック機構付き摩擦要素を備えた自動変速機及びその制御方法 Download PDF

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WO2014050472A1
WO2014050472A1 PCT/JP2013/073826 JP2013073826W WO2014050472A1 WO 2014050472 A1 WO2014050472 A1 WO 2014050472A1 JP 2013073826 W JP2013073826 W JP 2013073826W WO 2014050472 A1 WO2014050472 A1 WO 2014050472A1
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WO
WIPO (PCT)
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pressure
oil chamber
side oil
mode
release
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2013/073826
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English (en)
French (fr)
Inventor
裕介 中野
小林　克也
考司 松本
知正 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
JATCO Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
JATCO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to EP13840978.4A priority patent/EP2902669A1/en
Priority to KR1020157007243A priority patent/KR20150048793A/ko
Priority to CN201380049929.7A priority patent/CN104662338A/zh
Priority to US14/430,728 priority patent/US20150252896A1/en
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    • F16H2063/303—Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by fluid pressure comprising friction clutches or brakes the friction member is actuated and released by applying pressure to different fluid chambers

Definitions

  • the present invention relates to control of an automatic transmission including a friction element with a lock mechanism.
  • two members arranged coaxially both are rotating elements in the case of a clutch, one is a rotating element and the other is a non-rotating element in the case of a brake) are connected by hydraulic pressure.
  • a moving friction element is used.
  • a friction element for example, a plurality of friction plates are attached to two members so as to be slidable in the axial direction, and the friction plates of the two members are alternately arranged.
  • the friction plates of the two members are pressed against each other by the hydraulic piston, the two members are connected via the friction plate (JP2007-12221A).
  • hydraulic pressure is supplied until the friction element is engaged, but after the friction element is engaged, the movement of the hydraulic piston is restricted by a lock mechanism, and the friction element can maintain the engagement state even if the oil pressure is lowered. It is conceivable to release the lock mechanism by supplying hydraulic pressure for releasing the element so that the released state of the friction element can be maintained even if the hydraulic pressure is lowered. According to this configuration, it is not necessary to continue supplying hydraulic pressure to the hydraulic piston, and the fuel consumption of the vehicle can be improved by the amount that the load on the hydraulic pump can be reduced.
  • the present invention has been made in view of such a technical problem.
  • the present invention is operated in a short time during running, from running mode to non-running mode to running mode.
  • the purpose is to prevent the delay of the fastening of the friction element in the case of.
  • an automatic transmission is disposed in a power transmission path, and is fastened when an ON pressure is supplied to a fastening-side oil chamber, and the lock mechanism is locked, and the lock mechanism is locked.
  • the oil pressure in the engagement side oil chamber is lowered, the engagement state is maintained, and when the lock mechanism is in the lock state, if the OFF pressure is supplied to the release side oil chamber, the lock mechanism is in the unlock state, and the release A friction element that maintains a released state even when the oil pressure in the side oil chamber is lowered, a select switch that can select a travel mode or a non-travel mode as a mode of the automatic transmission, and the travel mode is selected by the select switch Then, the ON pressure is supplied to the engagement side oil chamber to bring the lock mechanism into a locked state, and then the engagement control is performed to lower the oil pressure of the engagement side oil chamber, When the non-running mode is selected by the select switch, the OFF pressure is supplied to the release-side oil chamber so that the lock mechanism is unlocked,
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle including an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the forward clutch and a clutch operation pack for operating the forward clutch.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the contents of control performed by the transmission controller when the select switch is operated from the D mode to the N mode.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the contents of the D mode holding control performed by the transmission controller.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a vehicle provided with an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle includes an engine 1, a torque converter 2, and a transmission 3.
  • the output rotation of the engine 1 is transmitted to driving wheels (not shown) via the torque converter 2, the transmission 3, and a differential gear unit (not shown).
  • the transmission 3 is a stepped or continuously variable automatic transmission.
  • the transmission 3 includes a reverse brake 4 and a forward clutch 5.
  • the transmission 3 inverts and outputs the rotation of the engine 1 when the reverse brake 4 is engaged, and outputs the rotation of the engine 1 while maintaining the rotation direction when the forward clutch 5 is engaged.
  • the reverse brake 4 is a conventional friction element that is fastened by supplying a fastening pressure and needs to continue to be supplied in order to maintain a fastened state. In order to release the reverse brake 4, the supply of the fastening pressure may be stopped.
  • the forward clutch 5 is a friction element including a lock mechanism BL as will be described later. If ON pressure is supplied to the forward clutch 5 and the lock mechanism BL is in the locked state, the forward clutch 5 can maintain the engaged state even if the supply of the ON pressure is stopped. In order to release the forward clutch 5, it is only necessary to supply OFF pressure to the forward clutch 5 and to release the lock mechanism BL. Once the lock mechanism BL is released, the forward clutch 5 is forwarded even if the supply of OFF pressure is stopped. The clutch 5 can maintain the released state.
  • the configuration of the forward clutch 5 will be described in detail later.
  • the hydraulic control circuit 7 includes a regulator valve that regulates the hydraulic pressure from the hydraulic pump 8 driven by the engine 1 to the line pressure, and a friction element (the transmission 3 is a continuously variable transmission) including the forward clutch 5 using the line pressure as a source pressure.
  • a solenoid valve that regulates the hydraulic pressure supplied to the continuously variable transmission mechanism
  • an oil passage that connects the hydraulic pump 8, each valve, and each friction element are provided.
  • the transmission controller 9 includes a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and the like.
  • the transmission controller 9 determines the traveling state of the vehicle based on various signals input from various sensors and the engine controller, and shift stages (shifts) suitable for the traveling state.
  • a command is output to the hydraulic control circuit 7 so that the gear ratio) is realized.
  • the transmission controller 9 includes a rotation speed sensor 101 that detects a rotation speed Ne of the engine 1, a rotation speed sensor 102 that detects an input rotation speed of the transmission 3, and a rotation speed sensor 103 that detects an output rotation speed of the transmission 3.
  • An inhibitor switch 104 for detecting the position of the select switch 11, an accelerator opening sensor 105 for detecting an accelerator pedal operation amount (hereinafter referred to as "accelerator opening APO"), and a brake switch 106 for detecting ON / OFF of a brake. Etc. are input.
  • the select switch 11 is a lever type or a button type, and by operating the lever or button, the mode of the transmission 3 includes a parking mode (hereinafter referred to as “P mode”), a reverse mode (hereinafter referred to as “R mode”). ), Neutral mode (hereinafter referred to as “N mode”), and drive mode (hereinafter referred to as “D mode”).
  • P mode parking mode
  • R mode reverse mode
  • N mode Neutral mode
  • D mode drive mode
  • the transmission controller 9 engages or disengages the forward clutch 5 and the reverse brake 4 according to the mode selected by the select switch 11. Specifically, in the D mode, the forward clutch 5 is engaged and the reverse brake 4 is released. In the R mode, the forward clutch 5 is released and the reverse brake 4 is engaged. In the P mode and the N mode, the forward clutch 5 and the reverse brake 4 are released.
  • FIG. 2 shows a cross section of the forward clutch 5 and the clutch operation pack 6 for operating the forward clutch 5. Each configuration will be described below.
  • the forward clutch 5 includes a clutch drum 51, a clutch hub 52, a driven plate 53, a drive plate 54, and a retainer plate 55.
  • the clutch drum 51 and the clutch hub 52 are arranged coaxially.
  • the clutch drum 51 is connected to a rotating element (shaft, gear, etc.) not shown.
  • the clutch hub 52 is connected to another rotating element (shaft, gear, etc.) not shown.
  • the driven plate 53 is attached to the clutch drum 51 so as to be slidable in the axial direction by spline coupling.
  • a drive plate 54 is attached to the clutch hub 52 so as to be slidable in the axial direction by spline coupling.
  • the four driven plates 53 and the four drive plates 54 are alternately arranged, and clutch facings are attached to the friction surfaces on both sides of the drive plate 54.
  • the clutch drum 51 transmits the rotation input from the rotating element connected to the clutch drum 51 to the clutch hub 52 via the driven plate 53 and the drive plate 54.
  • the retainer plate 55 is interposed between a drive plate 54 disposed at the end opposite to the hydraulic piston 61 and a snap ring 64 fixed in a groove on the inner periphery of the clutch drum 51.
  • One surface of the retainer plate 55 is a friction surface.
  • the retainer plate 55 is thicker in the axial direction than the driven plate 53, and prevents the driven plate 53 and the drive plate 54 from falling over.
  • the clutch operation pack 6 includes a hydraulic piston 61, an ON pressure piston chamber 62, an OFF pressure piston chamber 63, a snap ring 64, a diaphragm spring 65, a partition plate 66, and a lock mechanism BL.
  • the hydraulic piston 61 is arranged so as to be axially displaceable with respect to the forward clutch 5.
  • One surface of the hydraulic piston 61 is an ON pressure receiving surface 61a, and the other surface is an OFF pressure receiving surface 61b.
  • the ON pressure piston chamber 62 is defined between the clutch drum 51 and the hydraulic piston 61 in order to apply an ON pressure to the ON pressure receiving surface 61 a of the hydraulic piston 61.
  • the OFF pressure piston chamber 63 is defined between the partition plate 66 fixed to the clutch drum 51 and the hydraulic piston 61 in order to apply an OFF pressure to the OFF pressure receiving surface 61 b of the hydraulic piston 61.
  • the snap ring 64 is disposed at a position opposite to the hydraulic piston 61 with the forward clutch 5 interposed therebetween, and supports the forward clutch 5 in the axial direction.
  • the diaphragm spring 65 is interposed between the clutch side end surface 61 c of the hydraulic piston 61 and the piston side end surface 5 a of the forward clutch 5.
  • Two diaphragm springs 65 are arranged in the axial direction so as to apply a fastening force to the forward clutch 5 when the hydraulic piston 61 is moved in the fastening direction toward the snap ring 64.
  • the lock mechanism BL is built in the clutch drum 51, and includes a hydraulic piston 61, a ball holding piston 67, and a ball 68.
  • the hydraulic piston 61 is arranged so as to be axially displaceable with respect to the forward clutch 5.
  • the hydraulic piston 61 is provided with a storage portion 61d and a tapered surface 61e.
  • the storage portion 61d stores the ball 68 when the movement of the hydraulic piston 61 in the release direction is restricted.
  • the tapered surface 61e is formed continuously with the storage portion 61d, and pushes the ball 68 inward when the hydraulic piston 61 strokes in the release direction.
  • the ball holding piston 67 is disposed in a cylindrical space defined by an inner peripheral cylindrical portion 51 a of the clutch drum 51 that covers the hydraulic piston 61 and a partition cylindrical wall portion 51 b that protrudes axially from the clutch drum 51.
  • the ball holding piston 67 moves in the axial direction when an ON pressure or an OFF pressure is applied.
  • a seal ring 84 seals between the outer peripheral surface of the ball holding piston 67 and the partition cylindrical wall portion 51b, and a seal ring 85 seals between the inner peripheral surface of the ball holding piston 67 and the inner peripheral cylindrical portion 51a.
  • a seal ring 86 seals between the inner peripheral surface of the piston 61 and the partition cylindrical wall 51b.
  • the ON pressure port 51d and the ON pressure piston chamber 62 opened in the clutch drum 51 are composed of an ON pressure communication groove 67a formed in the ball holding piston 67, and an ON pressure communication hole 51e opened in the partition cylindrical wall 51b. It is communicated via.
  • the OFF pressure port 51f and the OFF pressure piston chamber 63 opened in the clutch drum 51 are formed between the OFF pressure communication groove 67b formed in the ball holding piston 67, the end of the partition cylindrical wall 51b, and the partition plate 66. Are communicated with each other through an OFF pressure communication gap.
  • the ball holding piston 67 is provided with a storage portion 67c, a tapered surface 67d, and a lock surface 67e.
  • the storage portion 67c stores the ball 68 when the hydraulic piston 61 is allowed to move in the release direction.
  • the taper surface 67d and the lock surface 67e are formed continuously with the storage portion 67c.
  • the ball 68 is provided in a ball hole 51c opened in the partition cylindrical wall 51b.
  • the ball 68 receives force from the tapered surfaces 61e and 67d of the pistons 61 and 67 as the hydraulic piston 61 and the ball holding piston 67 are moved in the axial direction by the action of the ON pressure or the OFF pressure. Move in the radial direction.
  • the hydraulic piston 61 moves in the fastening direction approaching the forward clutch 5, and the forward clutch 5 is driven by the urging force of the diaphragm spring 65 that is compressed. Is in a fastened state.
  • the hydraulic piston 61 moves in the fastening direction
  • the ball 68 moves in the outer diameter direction due to the centrifugal force and hydraulic pressure caused by the rotation, and the ball 68 is stored in the storage portion 61d.
  • the ball holding piston 67 moves in the axial direction (direction toward the forward clutch 5) with the ON pressure action on the ball holding piston 67, and the ball 68 held in the storage portion 67c is held by the lock surface 67e.
  • the ON pressure is supplied to the ON pressure piston chamber 62 only during the engagement operation, and the ON pressure supply for maintaining the engaged state of the forward clutch 5 is not necessary.
  • the control of the transmission controller 9 that realizes the supply and discharge of the ON pressure is referred to as fastening control, and the transmission controller 9 executes the fastening control when the D mode is selected by the select switch 11.
  • the ball holding piston 67 moves in the axial direction (the direction away from the forward clutch 5) from the holding position of the ball 68 by the lock surface 67e to the holding release position.
  • a force obtained by combining the force of the OFF pressure and the reaction force of the fastening force of the diaphragm spring 65 acts on the hydraulic piston 61, and the hydraulic piston 61 strokes in the return direction and pushes the ball 68 back in the unlocking direction.
  • the lock mechanism BL is unlocked.
  • the control of the transmission controller 9 that realizes the supply and discharge of the OFF pressure is called release control, and the transmission controller 9 executes release control when a mode other than the D mode is selected by the select switch 11.
  • the transmission controller 9 executes release control when the mode other than the D mode is selected by the select switch 11, so that the N mode is selected during traveling due to an erroneous operation or the like, and the OFF pressure is supplied.
  • the lock mechanism BL is released and the forward clutch 5 is in the released state, even if the D mode is selected and the ON pressure is supplied thereafter, the residual pressure of the OFF pressure becomes resistance, and the engagement of the forward clutch 5 is delayed.
  • the transmission controller 9 prevents the delay of the engagement of the forward clutch 5 by performing the control described below when the N mode is selected during traveling.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the contents of control performed by the transmission controller 9 when the select switch 11 is operated from the D mode to the N mode.
  • release control is performed to supply the OFF pressure as described above to release the lock state of the lock mechanism BL and to put the forward clutch 5 in the release state. Further, after the OFF pressure is drained, the ON pressure and the OFF pressure are not supplied to the forward clutch 5.
  • the transmission controller 9 determines whether or not the vehicle speed is higher than the stop determination vehicle speed.
  • the vehicle speed is calculated based on the rotational speed Ne detected by the rotational speed sensor 101 and the output rotational speed detected by the rotational speed sensor 103.
  • the stop determination vehicle speed is set at a vehicle speed that is considered to be highly likely to stop when the driver selects the N mode while traveling. In this case, in order to reliably release the lock mechanism BL before stopping, the speed is set to 20 km / h, for example.
  • the process proceeds to the D mode holding control without supplying the OFF pressure (S13). If the vehicle speed is equal to or less than the stoppage determination vehicle speed, the OFF pressure is supplied and the routine proceeds to normal control in N mode (S14).
  • FIG. 4 is a flowchart showing the contents of the D mode holding control performed by the transmission controller 9.
  • the transmission controller 9 When shifting to the D mode holding control in S13, first, the transmission controller 9 starts a timer and measures an elapsed time after starting the D mode holding control (S21).
  • the transmission controller 9 determines whether or not the select switch 11 has been operated from the N mode to the R mode. When operated from the N mode to the R mode, the OFF pressure is supplied to shift to the normal control of the R mode (S23). If it is not operated from the N mode to the R mode, the process proceeds to S24.
  • the release pressure is supplied as described above to release the lock mechanism BL and release the forward clutch 5. Further, after the OFF pressure is drained, the ON pressure and the OFF pressure are not supplied to the forward clutch 5. Further, after the forward clutch 5 is released, the engagement pressure is supplied to the reverse brake 4 and the engagement state is maintained while the R mode is selected.
  • the transmission controller 9 determines whether or not the select switch 11 has been operated from the N mode to the D mode. When the operation mode is changed from the N mode to the D mode, the process proceeds to the normal control of the D mode (S25). If it is not operated from the N mode to the D mode, the process proceeds to S26.
  • the ON pressure is supplied to bring the forward clutch 5 into the engaged state, and the engagement control is performed to bring the lock mechanism BL into the locked state. Further, after the ON pressure is drained, the ON pressure and the OFF pressure are not supplied to the forward clutch 5.
  • the transmission controller 9 determines whether or not the measurement time after starting the timer in S21 is longer than the operation confirmation time.
  • the operation confirmation time is set to a time that is considered to be required until the driver recognizes an erroneous operation and returns to the D mode when the driver selects the N mode by an erroneous operation. For example, 2 sec.
  • the OFF pressure is supplied by the release control, and the process shifts to the normal control of the N mode (S28). If the timer measurement time is equal to or shorter than the operation confirmation time, the process proceeds to S27.
  • the driver does not feel uncomfortable by shifting to the normal control of the N mode as described above.
  • the transmission controller 9 determines whether the vehicle speed is equal to or lower than the stop determination vehicle speed.
  • the OFF pressure is supplied to shift to the normal control of the N mode (S28).
  • the process proceeds to S22 and the control routine is repeatedly executed.
  • the OFF pressure is not supplied when the vehicle speed is higher than the stop determination vehicle speed, so that the lock state of the lock mechanism BL is not released.
  • the engaged state of the forward clutch 5 is maintained. Therefore, even if the select switch 11 is subsequently operated from the N mode to the D mode, the engaged state of the forward clutch 5 remains maintained, and there is no delay in the engagement of the forward clutch 5 (claims 1 and 5). Corresponding effect).
  • the driver does not select the N mode by mistake but intends to stop. Since it is considered that there is a high possibility that the N mode has been selected, the OFF pressure is supplied to release the lock state of the lock mechanism BL, and the forward clutch 5 is released. Therefore, the driver does not feel uncomfortable (effect corresponding to claim 3).
  • the specific configuration of the forward clutch 5 shown in FIG. 2 is an example of a friction element with a lock mechanism.
  • the present invention can be applied to a friction element with a lock mechanism having a configuration other than this.
  • the present invention may be applied with the reverse brake 4 provided with a lock mechanism.
  • the traveling mode is the R mode.

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Description

ロック機構付き摩擦要素を備えた自動変速機及びその制御方法
　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、例えば、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。そして、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（ＪＰ２００７－１２２２１Ａ）。
　上記摩擦要素においては、締結状態を維持するには、油圧ポンプを動作させて油圧ピストンに油圧を供給し続ける必要があり、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。
　そこで、摩擦要素が締結するまでは油圧を供給するが、摩擦要素が締結した後はロック機構によって油圧ピストンの動きを規制し、油圧を下げても摩擦要素が締結状態を維持でき、また、摩擦要素を解放する油圧を供給することでロック機構を解除し、油圧を下げても摩擦要素の解放状態を維持できるようにすることが考えられる。当該構成によれば、油圧ピストンに油圧を供給し続ける必要がなくなり、油圧ポンプの負荷を低減させることができる分、車両の燃費を向上させることができる。
　しかしながら、上記のようなロック機構付き摩擦要素を備えた自動変速機においては、走行モードを選択すると締結圧を供給して摩擦要素を締結状態にし、非走行モードを選択すると解放圧を供給して摩擦要素を解放状態にする制御が行われるので、誤操作等により走行中に変速機の非走行モードが選択され、解放圧を供給してロック機構を解除し、摩擦要素が解放状態になると、その後に走行モードが選択され締結圧を供給しても解放圧の残圧が抵抗になり、摩擦要素の締結に遅れが生じるという問題がある。
　本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、ロック機構付きの摩擦要素を備えた自動変速機において、走行中に走行モード→非走行モード→走行モードと短時間に操作された場合の、摩擦要素の締結の遅れを防止することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、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とも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ときに解放側油室にＯＦＦ圧を供給すると前記ロック機構がアンロック状態になり、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、前記自動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、その後前記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時に、車速が停車判定車速より高い場合は、前記ＯＦＦ圧を前記解放側油室に供給しない自動変速機が提供される。また、これに対応する制御方法が提供される。
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図である。 図２は、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、変速機コントローラが行う、セレクトスイッチがＤモードからＮモードに操作された場合の制御の内容を示したフローチャートである。 図４は、変速機コントローラが行う、Ｄモード保持制御の内容を示したフローチャートである。
　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している。車両は、エンジン１、トルクコンバータ２、変速機３を備え、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く、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。
　なお、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。
　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、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の出力回転速度を検出する回転速度センサ１０３、セレクトスイッチ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。
　セレクトスイッチ１１は、レバー式又はボタン式であり、レバー又はボタンを操作することによって、変速機３のモードとして、パーキングモード（以下、「Ｐモード」という。）、リバースモード（以下、「Ｒモード」という。）、ニュートラルモード（以下、「Ｎモード」という。）及びドライブモード（以下、「Ｄモード」という。）のいずれかのモードを選択することができる。
　変速機コントローラ９は、セレクトスイッチ１１によって選択されたモードに応じて、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モードでは、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モードでは、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モード及びＮモードでは、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、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、押し縮められたダイヤフラムスプリング６５の付勢力によってフォワードクラッチ５が締結状態となる。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。
　上記ＯＮ圧の給排を実現する変速機コントローラ９の制御を締結制御と呼び、変速機コントローラ９は、セレクトスイッチ１１によってＤモードが選択された場合に締結制御を実行する。
　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ともにボール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がアンロック状態となる。
　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。
　上記ＯＦＦ圧の給排を実現する変速機コントローラ９の制御を解放制御と呼び、変速機コントローラ９は、セレクトスイッチ１１によってＤモード以外が選択された場合に解放制御を実行する。
　ところで、変速機コントローラ９は、上記の通り、セレクトスイッチ１１によってＤモード以外が選択された場合に解放制御を実行するので、誤操作等により走行中にＮモードが選択され、ＯＦＦ圧を供給してロック機構ＢＬを解除し、フォワードクラッチ５が解放状態になると、その後にＤモードが選択されＯＮ圧を供給してもＯＦＦ圧の残圧が抵抗になり、フォワードクラッチ５の締結に遅れが生じる。
　そこで、変速機コントローラ９は、走行中にＮモードが選択された場合に、以下に説明する制御を行うことでフォワードクラッチ５の締結の遅れを防止する。
　図３は、変速機コントローラ９が行う、セレクトスイッチ１１がＤモードからＮモードに操作された場合の制御の内容を示したフローチャートである。
　セレクトスイッチ１１がＤモードからＮモードに操作されると、まず、変速機コントローラ９は、アクセル開度センサ１０５により検出したアクセル開度ＡＰＯに基づき、アクセルＯＮか否かを判定する（Ｓ１１）。アクセル開度ＡＰＯ＝０以外の場合は、アクセルＯＮと判定し、Ｓ１２に処理を移行する。アクセル開度ＡＰＯ＝０の場合は、アクセルＯＦＦと判定し、ＯＦＦ圧を供給してＮモードの通常制御に移行する（Ｓ１４）。
　Ｎモードの通常制御では、上記のようにＯＦＦ圧を供給してロック機構ＢＬのロック状態を解除し、フォワードクラッチ５を解放状態にする解放制御が行われる。また、ＯＦＦ圧をドレーンした後は、フォワードクラッチ５へのＯＮ圧の供給およびＯＦＦ圧の供給は行われない。
　Ｓ１２では、変速機コントローラ９は、車速が停車判定車速より高いか否かを判定する。車速は、回転速度センサ１０１により検出した回転速度Ｎｅや回転速度センサ１０３により検出した出力回転速度に基づき算出する。停車判定車速は、運転者が走行中にＮモードを選択した場合に、そのまま停車する可能性が高いと考えられる車速で設定される。この場合、ロック機構ＢＬを停車前に確実に解除するために、例えば２０ｋｍ／ｈに設定される。
　車速が停車判定車速より高い場合は、ＯＦＦ圧を供給せずにＤモード保持制御に移行する（Ｓ１３）。車速が停車判定車速以下の場合は、ＯＦＦ圧を供給してＮモードの通常制御に移行する（Ｓ１４）。
　運転者がアクセルＯＮしており、車速が停車判定車速より高い場合は、運転者が停車する意図でＮモードを選択したのではなく、誤操作をした可能性が高いと考えられる。したがって、上記のようにアクセル開度ＡＰＯによる判定および停車判定車速による判定を行うことで、運転者が誤操作でＮモードを選択したか否かを高精度で判定し制御を行うことができる。
　図４は、変速機コントローラ９が行う、Ｄモード保持制御の内容を示したフローチャートである。
　Ｓ１３でＤモード保持制御に移行すると、まず、変速機コントローラ９は、タイマをスタートして、Ｄモード保持制御を開始してからの経過時間を計測する（Ｓ２１）。
　Ｓ２２では、変速機コントローラ９は、セレクトスイッチ１１がＮモードからＲモードに操作されたか否かを判定する。ＮモードからＲモードに操作された場合は、ＯＦＦ圧を供給してＲモードの通常制御に移行する（Ｓ２３）。ＮモードからＲモードに操作されていない場合は、Ｓ２４に処理を移行する。
　Ｒモードの通常制御では、上記のようにＯＦＦ圧を供給してロック機構ＢＬのロック状態を解除し、フォワードクラッチ５を解放状態にする解放制御が行われる。また、ＯＦＦ圧をドレーンした後は、フォワードクラッチ５へのＯＮ圧の供給およびＯＦＦ圧の供給は行われない。また、フォワードクラッチ５を解放状態にした後にリバースブレーキ４に締結圧が供給され、Ｒモードが選択されている間は締結状態が維持される。
　Ｓ２４では、変速機コントローラ９は、セレクトスイッチ１１がＮモードからＤモードに操作されたか否かを判定する。ＮモードからＤモードに操作された場合は、Ｄモードの通常制御に移行する（Ｓ２５）。ＮモードからＤモードに操作されていない場合は、Ｓ２６に処理を移行する。
　Ｄモードの通常制御では、ＯＮ圧を供給してフォワードクラッチ５を締結状態にし、ロック機構ＢＬをロック状態にする締結制御が行われる。また、ＯＮ圧をドレーンした後は、フォワードクラッチ５へのＯＮ圧の供給およびＯＦＦ圧の供給は行われない。
　ただし、上記のようにＳ２５では、Ｄモードにおけるフォワードクラッチ５の通常制御へ移行することになるが、この場合、フォワードクラッチ５は締結状態が維持されたままなので、締結制御は行われない。
　Ｓ２６では、変速機コントローラ９は、Ｓ２１でタイマをスタートしてからの計測時間が、操作確定時間より長いか否かを判定する。操作確定時間は、運転者が誤操作でＮモードを選択した場合に、誤操作に気付いてＤモードに戻すまでに要すると考えられる時間で設定される。例えば２ｓｅｃである。
　タイマの計測時間が操作確定時間より長い場合は、解放制御によってＯＦＦ圧を供給してＮモードの通常制御に移行する（Ｓ２８）。タイマの計測時間が操作確定時間以下の場合は、Ｓ２７に処理を移行する。
　タイマの計測時間が操作確定時間より長い場合は、運転者が誤操作でＮモードを選択したのではなく、停車する意図でＮモードを選択した可能性が高いと考えられる。したがって、上記のようにＮモードの通常制御に移行することで、運転者に違和感を与えることがない。
　Ｓ２７では、変速機コントローラ９は、車速が停車判定車速以下か否かを判定する。
　車速が停車判定車速以下の場合は、ＯＦＦ圧を供給してＮモードの通常制御に移行する（Ｓ２８）。車速が停車判定速度より高い場合は、Ｓ２２に処理を移行し、制御ルーチンを繰り返し実行する。
　Ｄモード保持制御に移行した後であっても、車速が停車判定車速以下になった場合は、そのまま停車する可能性が高いと考えられる。すなわち、運転者が誤操作でＮモードを選択したのではなく、停車する意図でＮモードを選択した可能性が高いと考えられる。したがって、上記のようにＮモードの通常制御に移行することで、運転者に違和感を与えることがない。
　本実施形態によれば、セレクトスイッチ１１がＤモードからＮモードに操作された時に、車速が停車判定車速より高い場合はＯＦＦ圧を供給しないので、ロック機構ＢＬのロック状態が解除されることなくフォワードクラッチ５の締結状態が維持される。したがって、その後にセレクトスイッチ１１がＮモードからＤモードに操作されても、フォワードクラッチ５の締結状態が維持されたままであり、フォワードクラッチ５の締結に遅れが生じることがない（請求項１、５に対応する効果）。
　また、アクセル開度ＡＰＯによる判定および停車判定車速による判定を行うので、運転者が誤操作でＮモードを選択したか否かを高精度で判定し制御を行うことができる（請求項２に対応する効果）。
　また、セレクトスイッチ１１がＤモードからＮモードに操作され、ＯＦＦ圧を供給しない状態が操作確定時間より長く続いた場合は、運転者が誤操作でＮモードを選択したのではなく、停車する意図でＮモードを選択した可能性が高いと考えられるので、ＯＦＦ圧を供給してロック機構ＢＬのロック状態を解除し、フォワードクラッチ５を解放状態にする。したがって、運転者に違和感を与えることがない（請求項３に対応する効果）。
　また、セレクトスイッチ１１がＤモードからＮモードに操作され、ＯＦＦ圧を供給しない場合であっても、その後車速が停車判定車速以下になった場合は、そのまま停車する可能性が高いと考えられる。すなわち、運転者が誤操作でＮモードを選択したのではなく、停車する意図でＮモードを選択した可能性が高いと考えられるので、ＯＦＦ圧を供給してロック機構ＢＬのロック状態を解除し、フォワードクラッチ５を解放状態にする。したがって、運転者に違和感を与えることがない（請求項４に対応する効果）。
　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部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。
　例えば、図２に示したフォワードクラッチ５の具体的構成はロック機構付き摩擦要素の一例である。これ以外の構成のロック機構付き摩擦要素であっても本発明を適用することができ、例えば、リバースブレーキ４をロック機構付きにして本発明を適用してもよい。
　また、リバースブレーキ４をロック機構付きにして本発明を適用した場合は、走行モードはＲモードとなる。
　本願は２０１２年９月２６日に日本国特許庁に出願された特願２０１２－２１２１８６に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
 
 

Claims (5)

  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するととも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ときに解放側油室にＯＦＦ圧を供給すると前記ロック機構がアンロック状態になり、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、
    　前記自動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、その後前記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時に、車速が停車判定車速より高い場合は、前記ＯＦＦ圧を前記解放側油室に供給しない自動変速機。
  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時に、アクセルＯＮかつ前記車速が前記停車判定車速より高い場合は、前記ＯＦＦ圧を前記解放側油室に供給しない自動変速機。
  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、前記ＯＦＦ圧を前記解放側油室に供給しない状態が操作確定時間より長く続いた場合は、前記ＯＦＦ圧を前記締結側油室に供給する自動変速機。
  4. 　請求項１から３のいずれか一つに記載の自動変速機であって、
    　前記制御装置は、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、前記ＯＦＦ圧を前記解放側油室に供給しない場合であって、前記車速が前記停車判定車速以下になった場合は、前記ＯＦＦ圧を前記締結側油室に供給する自動変速機。
  5. 　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とも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ときに解放側油室にＯＦＦ圧を供給すると前記ロック機構がアンロック状態になり、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、
    　自動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、を備えた自動変速機の制御方法であって、
    　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、その後前記解放側油室の油圧を下げる解放制御を行い、
    　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時に、車速が停車判定車速より高い場合は、前記ＯＦＦ圧を前記解放側油室に供給しない自動変速機の制御方法。
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