JP4063002B2

JP4063002B2 - 車両用動力伝達機構の制御装置

Info

Publication number: JP4063002B2
Application number: JP2002213025A
Authority: JP
Inventors: 浩司谷口; 克己河野; 賢治松尾; 良司羽渕; 匡石原; 和俊野崎; 亨松原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2022-07-22
Also published as: JP2004052949A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用動力伝達機構の制御装置に係り、特に、動力伝達を接続、遮断する断続装置を係合または解放する際の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
(a) 摩擦係合させられることにより動力を伝達する断続装置を備えている動力伝達機構と、(b) 停車時に前記断続装置の係合荷重を低下させてスリップさせ、動力伝達を低減する停車時ニュートラル手段と、を有する車両用動力伝達機構の制御装置が知られている。特開平５−７９５６２号公報に記載されている装置はその一例で、所定のニュートラル制御実行条件を満足する場合には、フォワードクラッチ（断続装置）が滑り出す直前まで油圧（係合荷重）を一気に低下させるとともに、その後は油圧をゆっくりと低下させてフォワードクラッチを解放することにより、クラッチ解放に伴う駆動力変動などのショックを抑制しつつできるだけ速やかにニュートラル状態を達成するようになっている。また、このような停車時ニュートラル制御によれば、エンジン負荷が低減されて燃費が向上するとともに、クリープ力を適切に制御することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の停車時ニュートラル制御においては、断続装置の油圧を予め定められた一定値まで一気に低下させるため、断続装置の摩擦材のμ（摩擦係数）のバラツキ等の個体差や経時変化により、所定のスリップ状態まで解放する際にショックが発生したり解放までの時間（タイムラグ）が長くなったりする可能性があった。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、断続装置のμのバラツキ等の各部の個体差や経時変化などに拘らず、停車時ニュートラル制御で所定のスリップ状態まで解放する際にショックが発生したり解放までの時間が長くなったりすることを防止することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 摩擦係合させられることにより動力を伝達する断続装置と、その断続装置と駆動力源との間に設けられ、流体を介して動力を伝達する流体式動力伝達装置と、を備えている動力伝達機構と、(b) 停車時に前記断続装置の係合荷重を低下させてスリップさせるとともに、前記流体式動力伝達装置の入出力回転の速度比または速度差が所定値となるように、その断続装置の係合荷重をフィードバック制御することにより、動力伝達を低減する停車時ニュートラル手段と、を有する車両用動力伝達機構の制御装置において、(c) 前記フィードバック制御された係合荷重をスリップ係合荷重として記憶する学習手段を備えている一方、 (d) 前記停車時ニュートラル手段は、前記スリップ係合荷重に基づいて前記断続装置がスリップする直前のスリップ直前係合荷重を求め、その断続装置の係合荷重をそのスリップ直前係合荷重まで第１スウィープ制御により大きな変化率で速やかに低下させるとともに、そのスリップ直前係合荷重に達したら第２スウィープ制御により低下速度を遅くしてスリップを開始させるもので、そのスリップ直前係合荷重は、油温および入力トルク推定値をパラメータとして油温が高い程大きくなり且つ入力トルク推定値が大きい程大きくなるように予め定められた所定値を前記スリップ係合荷重に加算することによって求められることを特徴とする。
【０００８】
第２発明は、第１発明の車両用動力伝達機構の制御装置において、前記断続装置が解放された遮断状態からその断続装置を係合させて駆動状態とする駆動切換時に、前記スリップ係合荷重に基づいてその断続装置の係合過渡時の係合荷重を制御する切換時係合制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
このような車両用動力伝達機構の制御装置においては、流体式動力伝達装置の入出力回転の速度比または速度差が所定値となるように、停車時ニュートラル手段によって断続装置の係合荷重がフィードバック制御されるため、断続装置のμのバラツキ等の各部の個体差や経時変化などに拘らず常に断続装置が所定のスリップ状態とされ、エンジン負荷が低減されて燃費が向上するとともにクリープ力が適切に制御される。また、そのフィードバック制御された係合荷重がスリップ係合荷重として記憶されるため、フィードフォワード制御などに比較して所定のスリップ状態となるスリップ係合荷重の設定が容易である。
【００１１】
停車時ニュートラル手段はまた、上記スリップ係合荷重に基づいて断続装置がスリップする直前のスリップ直前係合荷重を求め、その断続装置の係合荷重をスリップ直前係合荷重まで第１スウィープ制御により大きな変化率で速やかに低下させた後、第２スウィープ制御により低下速度を遅くしてスリップを開始させるため、断続装置の解放（スリップ）に伴う駆動力変動等のショックを抑制しつつ速やかにニュートラル状態を達成することができる。その場合に、スリップ係合荷重は、断続装置のμのバラツキ等の各部の個体差や経時変化などに拘らず断続装置を所定のスリップ状態とする係合荷重であるため、そのスリップ係合荷重に基づいて定められるスリップ直前係合荷重も各部の個体差や経時変化などに拘らず適切な値となり、個体差や経時変化に起因して係合荷重がスリップ直前係合荷重に達するまでの急変化時に断続装置の解放（スリップ）が開始してショックが発生したり、逆に解放（スリップ）が開始する時間が遅くなってニュートラル状態になるまでの時間（タイムラグ）が長くなったりすることが防止される。
【００１２】
第２発明は、遮断状態から駆動状態とする駆動切換時に、切換時係合制御手段によって断続装置の係合過渡時の係合荷重を制御する場合で、その時の係合荷重を前記スリップ係合荷重に基づいて制御するため、断続装置のμのバラツキ等の各部の個体差や経時変化などに拘らず適切に係合制御することが可能で、例えば係合ショックを抑制しつつ速やかに駆動状態を達成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、燃料の燃焼で動力を発生する内燃機関等のエンジンを走行用の駆動力源として備えているとともに、そのエンジンの出力を流体を介して伝達する流体式動力伝達装置を有する車両に好適に適用されるが、電動モータなどの他の駆動力源を備えているハイブリッド車両などにも適用され得る。流体式動力伝達装置としては、トルク増幅作用を有するトルクコンバータが好適に用いられるが、流体継手などの他の流体式動力伝達装置を採用することもできる。
【００１４】
断続装置は、例えばクラッチやブレーキ等の油圧シリンダによって摩擦係合させられる油圧式摩擦係合装置が好適に用いられるが、常にはダイヤフラムスプリングによって接続状態（係合状態）に保持されるとともにクラッチレリーズシリンダによって遮断（解放）される単板式の発進クラッチや、電磁力の作用で摩擦係合させられる電磁式摩擦係合装置などでも良い。
【００１５】
動力伝達機構は、例えば遊星歯車式の前後進切換装置で、上記クラッチやブレーキ等の断続装置によって回転要素の連結状態が切り換えられることにより、動力伝達を遮断する遮断状態、前進走行が可能な前進駆動状態、および後進走行が可能な後進駆動状態、が成立させられるように構成される。動力伝達機構としては、複数の遊星歯車装置および複数のクラッチやブレーキ（断続装置）を有して、変速比が異なる複数の前進変速段を成立させることができる自動変速機でも良く、単に発進クラッチによって動力伝達が接続、遮断されるだけのものでも良いなど、種々の態様が可能で、停車時ニュートラル手段は、動力伝達を遮断できる断続装置をスリップ制御すれば良い。
【００１６】
停車時ニュートラル手段による断続装置のスリップ制御は、例えば励磁電流のデューティ制御などで係合油圧（係合荷重）を連続的に変化させることができるソレノイド弁やリニアソレノイド弁などの係合荷重制御装置を用いて行われる。
【００１９】
第２発明は、断続装置を係合させて遮断状態から駆動状態に切り換える駆動切換に関するものであるが、第１発明の実施に際しては、断続装置を解放して駆動状態から遮断状態に切り換える非駆動切換時に、前記スリップ係合荷重に基づいてその断続装置の解放過渡時の係合荷重を制御したり、断続装置を係合または解放して変速比が異なる変速段に切り換える変速時に、前記スリップ係合荷重に基づいてその断続装置の係合過渡時または解放過渡時の係合荷重を制御したりするなど、種々の態様が可能である。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された車両用駆動装置１０の骨子図である。この車両用駆動装置１０は横置き型で、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に採用されるものであり、走行用の駆動力源としてエンジン１２を備えている。内燃機関にて構成されているエンジン１２の出力は、流体式動力伝達装置としてのトルクコンバータ１４から前後進切換装置１６、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）１８、減速歯車２０を介して差動歯車装置２２に伝達され、左右の駆動輪２４Ｌ、２４Ｒへ分配される。
【００２１】
トルクコンバータ１４は、エンジン１２のクランク軸に連結されたポンプ翼車１４ｐ、およびタービン軸３４を介して前後進切換装置１６に連結されたタービン翼車１４ｔを備えており、流体を介して動力伝達を行うようになっている。また、それ等のポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔの間にはロックアップクラッチ２６が設けられており、油圧制御回路８６（図２参照）の切換弁などによって係合側油室および解放側油室に対する油圧供給が切り換えられることにより、係合または解放されるようになっており、完全係合させられることによってポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔは一体回転させられる。上記ポンプ翼車１４ｐには、ベルト式無段変速機１８を変速制御したりベルト挟圧力を発生させたり、或いは各部に潤滑油を供給したりするための油圧を発生する機械式のオイルポンプ２８が設けられている。
【００２２】
前後進切換装置１６は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置を主体として構成されており、トルクコンバータ１４のタービン軸３４はサンギヤ１６ｓに一体的に連結され、ベルト式無段変速機１８の入力軸３６はキャリア１６ｃに一体的に連結されている一方、キャリア１６ｃとサンギヤ１６ｓは前進用クラッチＣ１を介して選択的に連結され、リングギヤ１６ｒは後進用ブレーキＢ１を介してハウジングに選択的に固定されるようになっている。前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１は断続装置に相当するもので、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる油圧式摩擦係合装置であり、前進用クラッチＣ１が係合させられるとともに後進用ブレーキＢ１が解放されることにより、前後進切換装置１６は前進走行用の駆動状態となって一体回転させられ、前進方向の駆動力がベルト式無段変速機１８側へ伝達される一方、後進用ブレーキＢ１が係合させられるとともに前進用クラッチＣ１が解放されることにより、前後進切換装置１６は後進走行用の駆動状態となって、入力軸３６はタービン軸３４に対して逆方向へ回転させられるようになり、後進方向の駆動力がベルト式無段変速機１８側へ伝達される。また、前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１が共に解放されると、前後進切換装置１６は動力伝達を遮断する遮断状態（ニュートラル）になる。本実施例では、上記前後進切換装置１６が動力伝達機構に相当する。
【００２３】
上記前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１は、油圧制御回路８６のマニュアルバルブ１２０（図３参照）がシフトレバー７７の操作に従って機械的に切り換えられることにより、係合、解放されるようになっている。シフトレバー７７は、駐車用の「Ｐ」ポジション、後進走行用の「Ｒ」ポジション、動力伝達を遮断する「Ｎ」ポジション、前進走行用の「Ｄ」ポジションおよび「Ｌ」ポジションへ操作されるようになっており、「Ｐ」ポジションおよび「Ｎ」ポジションでは、前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１内の作動油は何れもマニュアルバルブ１２０からドレーンされて共に解放される。「Ｒ」ポジションでは、モジュレータバルブ１２２によってモジュレータ油圧ＰＭに調圧された作動油がマニュアルバルブ１２０から後進用ブレーキＢ１に供給されて係合させられるとともに、前進用クラッチＣ１内の作動油はマニュアルバルブ１２０からドレーンされて解放される。また、「Ｄ」ポジションおよび「Ｌ」ポジションでは、モジュレータ油圧ＰＭに調圧された作動油がマニュアルバルブ１２０から前進用クラッチＣ１に供給されて係合させられるとともに、後進用ブレーキＢ１内の作動油はマニュアルバルブ１２０からドレーンされて解放される。
【００２４】
図１に戻って、ベルト式無段変速機１８は、前記入力軸３６に設けられた有効径が可変の入力側可変プーリ４２と、出力軸４４に設けられた有効径が可変の出力側可変プーリ４６と、それ等の可変プーリ４２、４６に巻き掛けられた伝動ベルト４８とを備えており、可変プーリ４２、４６と伝動ベルト４８との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる。可変プーリ４２、４６はそれぞれＶ溝幅が可変で、油圧シリンダを備えて構成されており、入力側可変プーリ４２の油圧シリンダの油圧が油圧制御回路８６によって制御されることにより、両可変プーリ４２、４６のＶ溝幅が変化して伝動ベルト４８の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が連続的に変化させられる。また、出力側可変プーリ４６の油圧シリンダの油圧は、伝動ベルト４８が滑りを生じないように油圧制御回路８６によって調圧制御される。
【００２５】
図２は、図１のエンジン１２やベルト式無段変速機１８などを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図で、電子制御装置６０には、エンジン回転速度センサ６２、タービン回転速度センサ６４、入力軸回転速度センサ６５、車速センサ６６、アイドルスイッチ付きスロットルセンサ６８、冷却水温センサ７０、油温センサ７２、アクセル操作量センサ７４、フットブレーキスイッチ７６、レバーポジションセンサ７８などが接続され、エンジン１２の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥ、タービン軸３４の回転速度（タービン回転速度）ＮＴ、入力軸３６の回転速度（入力軸回転速度）ＮＩＮ、車速Ｖ、電子スロットル弁８０の全閉状態（アイドル状態）およびその開度（スロットル弁開度）θ_TH、エンジン１２の冷却水温Ｔ_W、ベルト式無段変速機１８等の油圧制御回路８６の油温Ｔ_OIL、アクセルペダル等のアクセル操作部材の操作量（アクセル操作量）Ａcc、常用ブレーキであるフットブレーキの操作の有無、シフトレバー７７のレバーポジション（操作位置）Ｐ_SH、などを表す信号が供給されるようになっている。タービン回転速度ＮＴは、前進用クラッチＣ１が係合させられた前進走行時には入力軸回転速度ＮＩＮと一致し、車速Ｖは、ベルト式無段変速機１８の出力軸４４の回転速度（出力軸回転速度）ＮＯＵＴに対応する。また、アクセル操作量Ａccは運転者の出力要求量を表している。
【００２６】
電子制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１２の出力制御やベルト式無段変速機１８の変速制御、ベルト挟圧力制御、ロックアップクラッチ２６の係合、解放制御、などを実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用と変速制御用とに分けて構成される。エンジン１２の出力制御は電子スロットル弁８０、燃料噴射装置８２、点火装置８４などによって行われ、ベルト式無段変速機１８の変速制御、ベルト挟圧力制御、およびロックアップクラッチ２６の係合、解放制御は、何れも油圧制御回路８６によって行われる。油圧制御回路８６は、電子制御装置６０により励磁されて油路を開閉するソレノイド弁や油圧制御を行うリニアソレノイド弁、それらのソレノイド弁から出力される信号圧に従って油路を開閉したり油圧制御を行ったりする開閉弁、調圧弁などを備えて構成されている。
【００２７】
図３は、油圧制御回路８６のうち前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１の係合、解放制御に関する部分の油圧回路図で、前記マニュアルバルブ１２０の他、ガレージシフトコントロールバルブ１１２、ガレージシフトバルブ１１４を備えている。ガレージシフトコントロールバルブ１１２は、軸方向へ移動可能なスプール１１２ａおよびそのスプール１１２ａを一方へ付勢する付勢手段としてのスプリング１１２ｂを備えており、電子制御装置６０によってデューティ制御されるリニアソレノイド弁ＳＬＴの出力油圧をパイロット圧として、モジュレータ油圧ＰＭを連続的に調圧制御してガレージシフト油圧ＰＧを出力するようになっており、このガレージシフト油圧ＰＧがガレージシフトバルブ１１４およびマニュアルバルブ１２０を経て前進用クラッチＣ１へ供給されることにより、前進用クラッチＣ１の係合過渡油圧などが制御される。
【００２８】
ガレージシフトバルブ１１４は、軸方向へ移動可能なスプール１１４ａおよびそのスプール１１４ａを一方へ付勢する付勢手段としてのスプリング１１４ｂを備えており、通常の「Ｄ」ポジションでは、電子制御装置６０によりソレノイド弁ＳＬおよびＤＳＵが共に励磁されて信号圧が出力されることにより、図の右半分に示すＯＦＦ状態に保持されてモジュレータ油圧ＰＭをそのままマニュアルバルブ１２０側へ出力し、そのモジュレータ油圧ＰＭにより前進用クラッチＣ１を係合状態に保持する。また、「Ｒ」ポジションでも、ガレージシフトバルブ１１４は図の右半分に示すＯＦＦ状態とされ、モジュレータ油圧ＰＭがそのままマニュアルバルブ１２０側へ出力されて、そのモジュレータ油圧ＰＭにより後進用ブレーキＢ１が係合状態に保持される。
【００２９】
一方、シフトレバー７７が「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジションへ操作されるガレージシフト（Ｎ→Ｄシフト）時には、ソレノイド弁ＳＬのみが励磁されてソレノイド弁ＤＳＵが非励磁とされることにより、ガレージシフトバルブ１１４は図の左半分に示すＯＮ状態となり、ガレージシフトコントロールバルブ１１２から出力されるガレージシフト油圧ＰＧをマニュアルバルブ１２０側へ出力する。ガレージシフト油圧ＰＧはリニアソレノイド弁ＳＬＴの出力油圧に応じて調圧されるようになっており、前進用クラッチＣ１は、そのガレージシフト油圧ＰＧの調圧制御で滑らかに係合させられる。また、「Ｄ」ポジションでの停車時で、所定のニュートラル制御実行条件を満足する場合には、上記Ｎ→Ｄシフト時と同様にソレノイド弁ＤＳＵが非励磁とされることにより図の左半分に示すＯＮ状態となり、ガレージシフトコントロールバルブ１１２から出力されるガレージシフト油圧ＰＧをマニュアルバルブ１２０側へ出力することにより、リニアソレノイド弁ＳＬＴの出力油圧に応じて調圧されるガレージシフト油圧ＰＧにより、前進用クラッチＣ１が所定のスリップ状態とされて動力伝達が低減される。上記リニアソレノイド弁ＳＬＴおよびガレージシフトコントロールバルブ１１２は、前進用クラッチＣ１の係合油圧であるガレージシフト油圧ＰＧすなわち係合荷重を制御する係合荷重制御装置として機能している。また、Ｎ→Ｄシフトは、前後進切換装置１６を遮断状態から駆動状態へ切り換える駆動切換である。なお、後進走行用の「Ｒ」ポジションにおいても、Ｎ→Ｒシフト時にガレージシフト油圧ＰＧにより後進用ブレーキＢ１を滑らかに係合させたり、所定のニュートラル制御実行条件を満足する場合に後進用ブレーキＢ１をスリップ状態としたりすることが可能である。
【００３０】
図４は、前記電子制御装置６０の信号処理によって実行される各種の機能のうち、「Ｄ」ポジションすなわち前進走行用の駆動状態、における停車時に前進用クラッチＣ１を所定のスリップ状態とする停車時ニュートラル制御、およびガレージシフト時（駆動切換時）における前進用クラッチＣ１の係合過渡油圧（ガレージシフト油圧ＰＧ）の制御に関する部分を説明するブロック線図で、機能的に停車時ニュートラル手段１００、学習手段１０６、および切換時係合制御手段１０８を備えており、停車時ニュートラル手段１００はスウィープ手段１０２およびフィードバック制御手段１０４を備えている。
【００３１】
図５は、上記停車時ニュートラル手段１００および学習手段１０６の具体的な処理内容を説明するフローチャートで、ステップＳ２〜Ｓ４はスウィープ手段１０２によって実行され、ステップＳ５〜Ｓ７はフィードバック制御手段１０４によって実行され、ステップＳ８およびＳ９は学習手段１０６によって実行される。また、図６は、図５のフローチャートに従って停車時ニュートラル制御が行われた場合の各部の変化を示すタイムチャートの一例である。
【００３２】
図５のステップＳ１では、停車時ニュートラル制御の実行開始条件が成立するか否か、具体的には例えば前後進切換装置１６が前進走行用の駆動状態で、車速Ｖが略０で、且つフットブレーキが踏込み操作されているとともに、その状態が所定時間（例えば数秒程度）継続したか否かを判断する。前進走行用の駆動状態か否かは、例えばシフトレバー７７の操作ポジションＰ_SHが前進走行ポジション「Ｄ」または「Ｌ」であるか否かによって判断できる。そして、上記停車時ニュートラル制御の実行開始条件が成立した場合には、ステップＳ２以下の停車時ニュートラル制御を実行する。図６の時間ｔ₁は、「Ｄ」または「Ｌ」ポジションでの走行時にフットブレーキが踏込み操作されて車速Ｖが０になった時間で、時間ｔ₂は、所定時間が経過してステップＳ１の判断がＹＥＳ（肯定）になった時間である。
【００３３】
ステップＳ２では、先ず前記ソレノイド弁ＤＳＵを非励磁にしてガレージシフトバルブ１１４を図３の左半分に示すＯＮ状態とし、ガレージシフトコントロールバルブ１１２から出力されるガレージシフト油圧ＰＧがマニュアルバルブ１２０を経て前進用クラッチＣ１に供給されるようにする。その後、スリップ油圧学習値ｇｐｃ１ｆｂに所定値ｐｃ１ｓｗ２を加算してスリップ直前油圧指令値（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｗ２）を求め、そのスリップ直前油圧指令値（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｗ２）まで比較的大きな変化率で油圧指令値ｐｃ１を速やかに低下させる第１スウィープ制御を実施する。前記リニアソレノイド弁ＳＬＴは、この油圧指令値ｐｃ１に応じて励磁電流のデューティ比ＤＳＬＴが制御され、ガレージシフト油圧ＰＧが油圧指令値ｐｃ１に従って変化させられる。スリップ油圧学習値ｇｐｃ１ｆｂは、フィードバック制御時にステップＳ９で記憶装置８８（図２参照）に記憶されたもので、前進用クラッチＣ１が所定のスリップ状態となるスリップ係合荷重である。スリップ直前油圧指令値（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｗ２）は、前進用クラッチＣ１がスリップする直前のスリップ直前係合荷重であり、上記スリップ油圧学習値ｇｐｃ１ｆｂに加算する所定値ｐｃ１ｓｗ２は、前進用クラッチＣ１がスリップすることがないように予め定められて記憶装置８８に記憶されている。また、油温Ｔ_OILが高いと摩擦係数μが低下してスリップし易くなり、入力トルクが大きい時にもスリップし易くなるため、所定値ｐｃ１ｓｗ２は、それ等の油温Ｔ_OILや入力トルク推定値（エンジン１２のアイドル回転速度など）をパラメータとして、油温Ｔ_OILが高い程大きくなり、入力トルク推定値が大きい程大きくなるように定められている。所定値ｐｃ１ｓｗ２および第１スウィープの変化率は、ガレージシフト油圧ＰＧのアンダーシュートで前進用クラッチＣ１が解放（スリップ）することがないように定められている。
【００３４】
ステップＳ３では、油圧指令値ｐｃ１がスリップ直前油圧指令値（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｗ２）より低い値まで低下したか否かを判断し、ｐｃ１＜（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｗ２）になったらステップＳ４で第２スウィープ制御を実行する。図６の時間ｔ₃は、油圧指令値ｐｃ１がスリップ直前油圧指令値（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｗ２）に達してステップＳ３の判断がＹＥＳになった時間である。第２スウィープ制御では、前進用クラッチＣ１のスリップの開始に伴う駆動力変動（ショック）ができるだけ抑制されるように、比較的小さな変化率で油圧指令値ｐｃ１をゆっくりと低下させ、その油圧指令値ｐｃ１に応じてリニアソレノイド弁ＳＬＴのデューティ比ＤＳＬＴが制御されることにより、ガレージシフト油圧ＰＧが油圧指令値ｐｃ１に追従してゆっくりと低下させられる。
【００３５】
ステップＳ５では、ガレージシフト油圧ＰＧの低下で前進用クラッチＣ１が解放（スリップ）し始めたか否かを、例えばタービン回転速度ＮＴが予め定められた所定値（例えば５０ｒｐｍ程度）以上になったか否か、等によって判断し、解放し始めたらステップＳ６で目標回転速度ｎｔｔｇｅｔを設定するとともに、ステップＳ７で実際のタービン回転速度ＮＴが目標回転速度ｎｔｔｇｅｔとなるように、油圧指令値ｐｃ１すなわちデューティ比ＤＳＬＴをフィードバック制御する。目標回転速度ｎｔｔｇｅｔは、トルクコンバータ１４の速度比ｅ（＝ＮＴ／ＮＥ）が、前進用クラッチＣ１が完全に解放された時よりも小さい所定値Ｋ（例えば０．９程度）となるように、エンジン回転速度ＮＥおよび所定値Ｋを用いて次式(1) に従って求められる。これにより、前進用クラッチＣ１は所定のスリップ状態になり、そのスリップ状態に応じた動力伝達により所定のクリープが発生させられる。図６の時間ｔ₄は、フィードバック制御によりタービン回転速度ＮＴが目標回転速度ｎｔｔｇｅｔと略一致させられるようになった時間である。
ｎｔｔｇｅｔ＝ＮＥ×Ｋ・・・(1)
【００３６】
ステップＳ８では、フィードバック制御が安定状態か否かを、例えば目標回転速度ｎｔｔｇｅｔとタービン回転速度ＮＴとの偏差｜ｎｔｔｇｅｔ−ＮＴ｜が予め定められた所定値ｆｂｅｒｒ（例えば２０〜３０ｒｐｍ程度）より小さいか否か、等によって判断し、安定状態でなければステップＳ１０を実行するが、安定状態であればステップＳ９を実行し、その時の油圧指令値ｐｃ１をスリップ油圧学習値ｇｐｃ１ｆｂとして記憶装置８８に記憶（上書き）する。ステップＳ１０では、停車時ニュートラル制御の終了条件が成立するか否かを判断し、終了条件が成立するまでステップＳ７以下を繰り返す。なお、ステップＳ９の学習は、一連の停車時ニュートラル制御で１回行うだけでも良い。
【００３７】
ステップＳ１０の終了条件は、運転者が車両を発進させる可能性があるか否かで、例えばフットブレーキが解除操作されるかアクセルぺダルが踏込み操作された場合、或いはフットブレーキ操作によるブレーキ力（ペダル踏力など）が低下し始めた場合などであり、終了条件が成立した場合にはステップＳ１１の復帰制御を実行する。図６の時間ｔ₅は終了条件が成立した時間で、ステップＳ１１の復帰制御では、前進用クラッチＣ１の急係合による駆動力変動（ショック）を抑制しながらができるだけ速やかに係合するように、油圧指令値ｐｃ１すなわちガレージシフト油圧ＰＧを所定の変化率で上昇させることにより、その前進用クラッチＣ１を滑らかに係合させる。前進用クラッチＣ１はスリップ状態であるため、ニュートラル制御で完全に解放する場合に比較して、ショックを抑制しながら短時間で速やかに係合させることができる。
【００３８】
ステップＳ１２では、ガレージシフト油圧ＰＧの上昇で前進用クラッチＣ１の係合が完了したか否かを、例えばタービン回転速度ＮＴと入力軸回転速度ＮＩＮとの偏差｜ＮＴ−ＮＩＮ｜が予め定められた所定値（例えば５０ｒｐｍ程度）より小さくなったか否か、等によって判断する。入力軸回転速度ＮＩＮの代わりに、出力軸回転速度ＮＯＵＴに変速比γを掛け算した値を用いることもできる。そして、前進用クラッチＣ１の係合が完了した場合には、ステップＳ１３で、ソレノイド弁ＤＳＵを励磁してガレージシフトバルブ１１４を図３の右半分に示すＯＦＦ状態とし、モジュレータ油圧ＰＭがガレージシフトバルブ１１４からマニュアルバルブ１２０を経て前進用クラッチＣ１に供給されるようにするなどの終了処理を行い、一連の停車時ニュートラル制御を終了する。図６の時間ｔ₆は、前進用クラッチＣ１の係合が完了してステップＳ１２の判断がＹＥＳになった時間である。
【００３９】
一方、前記切換時係合制御手段１０８によるガレージシフト時の係合過渡制御は、図７に示すフローチャートに従って信号処理を実行する。図７のステップＲ１では、レバーポジションセンサ７８の信号に基づいてシフトレバー７７が「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジションへ操作されたＮ→Ｄシフトすなわち駆動切換か否かを判断し、Ｎ→Ｄシフトの場合はステップＲ２以下を実行する。図８は、図７のフローチャートに従って前進用クラッチＣ１の係合過渡油圧が制御された場合の油圧指令値ｐｃ１や回転速度ＮＥ、ＮＴの変化を示すタイムチャートの一例で、時間ｔ₁はＮ→Ｄシフトが為されてステップＲ１の判断がＹＥＳになった時間である。
【００４０】
ステップＲ２では、先ずソレノイド弁ＤＳＵを非励磁としたままソレノイド弁ＳＬを励磁してガレージシフトバルブ１１４を図３の左半分に示すＯＮ状態とし、ガレージシフトコントロールバルブ１１２から出力されるガレージシフト油圧ＰＧがマニュアルバルブ１２０を経て前進用クラッチＣ１に供給されるようにする。その後、予め定められた所定時間αだけ油圧指令値ｐｃ１すなわちガレージシフト油圧ＰＧを高圧とするファーストフィル制御を行い、前進用クラッチＣ１の油圧シリンダ内に作動油を速やかに充填する。ファーストフィル制御は、前進用クラッチＣ１が係合トルクを発生する直前まで油圧シリンダのピストンを速やかに前進させるもので、上記所定時間αは、充填速度に影響する油温Ｔ_OILなどをパラメータとして、例えば油温Ｔ_OILが低い程長い時間が定められるようになっている。
【００４１】
ステップＲ３では、前記停車時ニュートラル制御で記憶したスリップ油圧学習値ｇｐｃ１ｆｂに所定値ｐｃ１ｓｔを加算して定圧待機指令値（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｔ）を求め、油圧指令値ｐｃ１をその定圧待機指令値（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｔ）に維持する定圧待機制御を実施する。この油圧指令値ｐｃ１に応じてリニアソレノイド弁ＳＬＴのデューティ比ＤＳＬＴが制御されることにより、ガレージシフト油圧ＰＧが油圧指令値ｐｃ１すなわち定圧待機指令値（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｔ）に相当する油圧に制御される。定圧待機指令値（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｔ）は、前進用クラッチＣ１の急係合による駆動力変動（ショック）を抑制しながらその前進用クラッチＣ１を係合させることができる係合荷重で、スリップ油圧学習値ｇｐｃ１ｆｂに加算する所定値ｐｃ１ｓｔは、前進用クラッチＣ１が少なくともスリップし始めるように予め定められて記憶装置８８に記憶されている。また、油温Ｔ_OILが高いと摩擦係数μが低下してスリップし易くなり、入力トルクが大きい時にもスリップし易くなるため、所定値ｐｃ１ｓｔは、それ等の油温Ｔ_OILや入力トルク推定値（エンジン１２のアイドル回転速度など）をパラメータとして、油温Ｔ_OILが高い程大きくなり、入力トルク推定値が大きい程大きくなるように定められている。なお、スリップ油圧学習値ｇｐｃ１ｆｂは、前進用クラッチＣ１が所定のスリップ状態となるスリップ係合荷重であるため、そのスリップ油圧学習値ｇｐｃ１ｆｂをそのまま定圧待機指令値として用いることも可能である。
【００４２】
ステップＲ４では、前進用クラッチＣ１が係合（スリップ）を開始したか否かを、例えばタービン回転速度ＮＴの変化、具体的には制御開始後の最大値ＮＴmax からの低下幅（ＮＴmax −ＮＴ）が所定値（例えば５０ｒｐｍ程度）より大きくなったか否か、等によって判断し、係合し始めた場合にはステップＲ５のスウィープ制御を実行する。図８の時間ｔ₂は、前進用クラッチＣ１が係合し始めてステップＲ４の判断がＹＥＳになった時間であり、ステップＲ５のスウィープ制御は、前進用クラッチＣ１の急係合による駆動力変動（ショック）を抑制しながらができるだけ速やかに係合するように、油圧指令値ｐｃ１すなわちガレージシフト油圧ＰＧを所定の変化率で上昇させることにより、その前進用クラッチＣ１を滑らかに係合させる。
【００４３】
ステップＲ６では、ガレージシフト油圧ＰＧの上昇で前進用クラッチＣ１の係合が完了したか否かを、例えばタービン回転速度ＮＴと入力軸回転速度ＮＩＮとの偏差｜ＮＴ−ＮＩＮ｜が予め定められた所定値（例えば５０ｒｐｍ程度）より小さくなったか否か、等によって判断する。そして、前進用クラッチＣ１の係合が完了した場合には、ステップＲ７で、ソレノイド弁ＤＳＵを励磁してガレージシフトバルブ１１４を図３の右半分に示すＯＦＦ状態とし、モジュレータ油圧ＰＭがガレージシフトバルブ１１４からマニュアルバルブ１２０を経て前進用クラッチＣ１に供給されるようにするなどの終了処理を行い、一連のガレージシフト制御を終了する。図８の時間ｔ₃は、前進用クラッチＣ１の係合が完了してステップＲ６の判断がＹＥＳになった時間である。
【００４４】
このように本実施例では、停車時ニュートラル手段１００が、トルクコンバータ１４の速度比ｅが所定値Ｋとなるように油圧指令値ｐｃ１をフィードバック制御するため、前進用クラッチＣ１の摩擦係数μや油圧シリンダのリターンスプリングの付勢力のバラツキ等の各部の個体差や経時変化などに拘らず常に前進用クラッチＣ１が所定のスリップ状態とされ、エンジン負荷が低減されて燃費が向上するとともにクリープ力が適切に制御される。また、そのフィードバック制御された油圧指令値ｐｃ１がスリップ油圧学習値ｇｐｃ１ｆｂとしてそのまま記憶装置８８に記憶されるため、フィードフォワード制御などに比較して所定のスリップ状態となるスリップ係合荷重の設定が容易である。
【００４５】
また、停車時ニュートラル手段１００は、前進用クラッチＣ１が所定のスリップ状態となるスリップ油圧学習値ｇｐｃ１ｆｂに所定値ｐｃ１ｓｗ２を加算してスリップ直前油圧指令値（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｗ２）を求め、油圧指令値ｐｃ１をそのスリップ直前油圧指令値（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｗ２）まで第１スウィープ制御で速やかに低下させた後、第２スウィープ制御で低下速度を遅くしてスリップを開始させるため、前進用クラッチＣ１のスリップ開始に伴う駆動力変動等のショックを抑制しつつ速やかに停車時ニュートラル状態を達成することができる。その場合に、スリップ油圧学習値ｇｐｃ１ｆｂは、各部の個体差や経時変化などに拘らず前進用クラッチＣ１を所定のスリップ状態となるようにするフィードバック制御で得られた油圧指令値ｐｃ１であるため、そのスリップ油圧学習値ｇｐｃ１ｆｂに基づいて定められるスリップ直前油圧指令値（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｗ２）も各部の個体差や経時変化などに拘らず適切な値となり、個体差や経時変化に起因して、油圧指令値ｐｃ１がスリップ直前油圧指令値（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｗ２）に達するまでの急変化時に前進用クラッチＣ１がスリップし始めてショックが発生したり、逆にスリップし始める時間が遅くなって停車時ニュートラル状態になるまでの時間（タイムラグ）が長くなったりすることが防止される。
【００４６】
また、Ｎ→Ｄのガレージシフト時に前進用クラッチＣ１の係合過渡油圧を制御する切換時係合制御手段１０８は、ファーストフィル制御後の定圧待機制御で、スリップ油圧学習値ｇｐｃ１ｆｂに所定値ｐｃ１ｓｔを加算して定圧待機指令値（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｔ）を求め、ガレージシフト油圧ＰＧをその定圧待機指令値（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｔ）に相当する油圧に制御して前進用クラッチＣ１の係合を開始させるため、前進用クラッチＣ１の係合開始に伴う駆動力変動等のショックを抑制しつつ前進用クラッチＣ１を速やかに係合させて前進駆動状態を達成することができる。その場合に、スリップ油圧学習値ｇｐｃ１ｆｂは、各部の個体差や経時変化などに拘らず前進用クラッチＣ１を所定のスリップ状態となるようにするフィードバック制御で得られた油圧指令値ｐｃ１であるため、そのスリップ油圧学習値ｇｐｃ１ｆｂに基づいて定められる定圧待機指令値（ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｔ）も各部の個体差や経時変化などに拘らず適切な値となり、個体差や経時変化に起因して前進用クラッチＣ１が急係合してショックが発生したり、逆に係合が遅くなって前進駆動状態が成立するまでの時間（タイムラグ）が長くなったりすることが防止される。
【００４７】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両用駆動装置の骨子図である。
【図２】図１の車両用駆動装置の制御系統を説明するブロック線図である。
【図３】図１の車両用駆動装置が備えている油圧制御回路のうち、前後進切換装置の前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１の油圧制御に関する部分を説明する回路図である。
【図４】図２の電子制御装置が備えている機能の要部を説明するブロック線図である。
【図５】図４の停車時ニュートラル手段の処理内容を具体的に説明するフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートに従って停車時ニュートラル制御が行われた場合の各部の作動状態の変化を説明するタイムチャートの一例である。
【図７】図４の切換時係合制御手段の処理内容を具体的に説明するフローチャートである。
【図８】図７のフローチャートに従ってガレージシフト時に係合過渡油圧制御が行われた場合の各部の作動状態の変化を説明するタイムチャートの一例である。
【符号の説明】
１２：エンジン（駆動力源）１４：トルクコンバータ（流体式動力伝達装置）１６：前後進切換装置（動力伝達機構）６０：電子制御装置１００：停車時ニュートラル手段１０６：学習手段１０８：切換時係合制御手段Ｃ１：前進用クラッチ（断続装置）ｇｐｃ１ｆｂ：スリップ油圧学習値（スリップ係合荷重）ｇｐｃ１ｆｂ＋ｐｃ１ｓｗ２：スリップ直前油圧指令値（スリップ直前係合荷重）ｐｃ１：油圧指令値（係合荷重）

Claims

摩擦係合させられることにより動力を伝達する断続装置と、該断続装置と駆動力源との間に設けられ、流体を介して動力を伝達する流体式動力伝達装置と、を備えている動力伝達機構と、
停車時に前記断続装置の係合荷重を低下させてスリップさせるとともに、前記流体式動力伝達装置の入出力回転の速度比または速度差が所定値となるように、該断続装置の係合荷重をフィードバック制御することにより、動力伝達を低減する停車時ニュートラル手段と、
を有する車両用動力伝達機構の制御装置において、
前記フィードバック制御された係合荷重をスリップ係合荷重として記憶する学習手段を備えている一方、
前記停車時ニュートラル手段は、前記スリップ係合荷重に基づいて前記断続装置がスリップする直前のスリップ直前係合荷重を求め、該断続装置の係合荷重を該スリップ直前係合荷重まで第１スウィープ制御により大きな変化率で速やかに低下させるとともに、該スリップ直前係合荷重に達したら第２スウィープ制御により低下速度を遅くしてスリップを開始させるもので、該スリップ直前係合荷重は、油温および入力トルク推定値をパラメータとして該油温が高い程大きくなり且つ該入力トルク推定値が大きい程大きくなるように予め定められた所定値を前記スリップ係合荷重に加算することによって求められる
ことを特徴とする車両用動力伝達機構の制御装置。
前記断続装置が解放された遮断状態から該断続装置を係合させて駆動状態とする駆動切換時に、前記スリップ係合荷重に基づいて該断続装置の係合過渡時の係合荷重を制御する切換時係合制御手段を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達機構の制御装置。