JP4075671B2 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の自動変速機の制御装置に関し、特に、ニュートラル制御を実行する自動変速機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載される自動変速機は、エンジンとトルクコンバータ等を介して繋がるとともに複数の動力伝達経路を有してなる変速機構を有して構成され、たとえば、アクセル開度および車速に基づいて自動的に動力伝達経路の切換えを行なう、すなわち自動的に変速比（走行速度段）の切換えを行なうように構成される。一般的に、自動変速機を有した車両には運転者により操作されるシフトレバーが設けられ、シフトレバー操作に基づいて変速ポジション（たとえば、後進走行ポジション、ニュートラルポジション、前進走行ポジション）が設定され、このように設定された変速ポジション内（通常は、前進走行ポジション内）において自動変速制御が行われる。
【０００３】
このような自動変速機を有した車両において、前進走行ポジションが設定されて車両が停止している状態では、アイドリング回転するエンジンからの駆動力がトルクコンバータを介して変速機に伝達され、これが車輪に伝達されるため、いわゆるクリープ現象が発生する。クリープ現象は、登坂路での停車からの発進をスムーズに行わせることができるなど、所定条件下では非常に有用なのであるが、車両を停止保持したいときには不要な現象であり、車両のブレーキを作動させてクリープ力を抑えるようになっている。すなわち、エンジンからのクリープ力をブレーキにより抑えるようになっており、その分エンジンの燃費が低下するという問題がある。
【０００４】
このようなことから、前進走行ポジションにおいて、ブレーキペダルが踏み込まれてブレーキが作動されるとともにアクセルがほぼ全閉となって車両が停止している状態では、前進走行ポジションのまま変速機をニュートラルに近いニュートラル状態として、燃費の向上を図ることが提案されている。
【０００５】
特開昭６２−２４４７２５号公報（特許文献１）は、ニュートラル状態（アンチクリープ状態）からの復帰時にエンジントルクを低減させる制御方法を開示する。この制御方法は、走行レンジ（ポジション）が前進走行レンジ（ポジション）に設定されていて車両が実質的に停止しているアイドル運転時には、フォワードクラッチへ供給する油圧を低減させることによりフォワードクラッチの係合圧を低減せしめてクリープの発生を防止するアンチクリープ制御が実行される車両用自動変速機と組合わせて用いられる内燃機関の運転制御方法において、アンチクリープ制御の解除時には機関出力を一時的に低減せしめるものである。
【０００６】
この制御方法によると、アンチクリープ制御の解除時、すなわちフォワードクラッチの係合過程時には、機関出力が低減されることになる。このため、フォワードクラッチの係合時におけるフォワードクラッチの摩擦材のエネルギ吸収量は少なくて済むようになり、フォワードクラッチの耐久性の低下が回避される。また、これに伴い、出力軸トルクの変動が大きくなることが回避され、ニュートラルレンジ（ポジション）から前進走行レンジ（ポジション）へのマニュアルシフトチェンジ時に大きなショックが生じることを回避できる。なお、特許文献１に開示された制御方法においては、機関出力の低減を終了させるタイミングを、タイマにより制御している。さらに、その変形例として機関回転数（エンジン回転数ＮＥ）に基づいて機関出力の低減を終了させるタイミングを制御している。さらに、同様の効果を得るために、特開平５−１１８４３５号公報（特許文献２）は、「タービン回転数ＮＴ＜エンジン回転数ＮＥ×ギヤ比＋定数」でエンジントルク（抑制）制御の終了を判定し、特開平１０−１９４０１４号公報（特許文献３）は、「トルクコンバータのスリップ量やタービン回転数ＮＴやタービン回転数ＮＴ−出力軸回転数ＮＯＵＴ×ギヤ比」でエンジントルク（抑制）制御の終了を判定している。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６２−２４４７２５号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平５−１１８４３５号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開平１０−１９４０１４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した公報のいずれに開示されたエンジントルク（抑制）制御の終了を判定する方法では、以下の問題がある。ニュートラル制御を開始した直後に、ニュートラル制御の実行条件が満足されなくなって、ニュートラル制御から復帰する場合、フォワードクラッチ（入力クラッチ、前進クラッチともいう。）が係合から解放される途中で再係合の指令を受けたので、タービン回転数ＮＴはまだ上昇途中にある。このため、タービン回転数は予め定められたしきい値以下であるというエンジントルク（抑制）制御の終了条件を満足している。そのためニュートラル制御からの復帰のための入力クラッチが十分に係合していない状態で、エンジントルクの抑制が終了してしまい、大きなショックが発生する。
【００１１】
通常（すなわち、ニュートラル制御を開始した直後にニュートラル制御から復帰する場合以外を通常とする）、ニュートラル制御の開始後であって完全にニュートラル状態になってからニュートラル制御から復帰されるので、入力クラッチが解放から係合される途中であってタービン回転数ＮＴは下降途中にある。そして、タービン回転数ＮＴは予め定められたしきい値以下まで下降すると、入力クラッチは十分に係合していると判断して、エンジントルクの抑制を終了しても、ショックはもう発生しないのである。
【００１２】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ニュートラル制御を実行する自動変速機の制御装置であって、ニュートラル制御の開始直後に発生したニュートラル制御からの復帰時に、エンジントルクのトルクダウン制御が実行される場合におけるトルクダウン制御の終了を的確に実行して、入力クラッチの係合ショックをなくすことができる制御装置を提供することである。さらに、その目的は、降坂路において停止していた車両が、ニュートラル制御の開始直後に発生したニュートラル制御からの復帰時に、エンジントルクのトルクダウン制御が実行される場合におけるトルクダウン制御の終了を的確に実行して、入力クラッチの係合ショックをなくすことができる制御装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る制御装置は、流体継手および遊星歯車式減速機構を有する自動変速装置と、前進走行ポジションで車両の状態が予め定められた条件を満足して停止した場合に、入力クラッチを解放させるニュートラル制御装置と、ニュートラル制御装置によりニュートラル制御が実行されている状態が中止されて入力クラッチが係合される場合に、エンジントルクのトルクダウン制御を実行するトルクダウン制御装置とを搭載した車両を制御する。この制御装置は、自動変速装置の入力軸回転数を検知するための第１の検知手段と、自動変速装置の出力軸回転数を検知するための第２の検知手段と、第１の検知手段により検知された入力軸回転数の時間変化率が負でなくて、車両が停止していない場合に、入力軸回転数と出力軸回転数に自動変速装置におけるギヤ比を乗算した値との差と、予め定められた値とに基づいて、トルクダウン制御装置によるトルクダウン制御の実行を終了か継続させるかを判定するための判定手段とを含む。
【００１４】
第１の発明によると、流体継手および遊星歯車式減速機構を有する自動変速装置にニュートラル制御を実行させて、ニュートラル制御からの復帰時に実行されるトルクダウン制御装置によるトルクダウン制御においては、変速装置の入力軸回転数としてたとえばタービン回転数が検知される。検知されたタービン回転数の時間変化率が負でなくて、たとえば降坂路において車両が停止状態から走行を開始した場合において、入力軸回転数であるタービン回転数から、出力軸回転数に自動変速装置におけるギヤ比を乗算した値を減算した値が、たとえば予め定められた値以下であると、降坂路において車両が動き始めていても、入力クラッチが十分に係合していると判断してトルクダウン制御を終了すると判定できる。このため、このタイミングでトルクダウン制御を終了させてもショックが発生しない。その結果、降坂路において車両が動き出していても、ニュートラル制御からの復帰時にエンジントルクのトルクダウン制御が実行される場合におけるトルクダウン制御の終了を的確に実行して、入力クラッチの係合ショックをなくすことができる制御装置を提供することができる。
【００１５】
第２の発明に係る制御装置は、無段変速装置と、前進走行ポジションで車両の状態が予め定められた条件を満足して停止した場合に、入力クラッチを解放させるニュートラル制御装置と、ニュートラル制御装置によりニュートラル制御が実行されている状態が中止されて入力クラッチが係合される場合に、エンジントルクのトルクダウン制御を実行するトルクダウン制御装置とを搭載した車両を制御する。この制御装置は、無段変速装置の入力軸回転数を検知するための第１の検知手段と、無段変速装置のプライマリプーリの回転数を検知するための第２の検知手段と、第１の検知手段により検知された入力軸回転数の時間変化率が負でなくて、車両が停止していない場合に、入力軸回転数とプライマリプーリの回転数との差と、予め定められた値とに基づいて、トルクダウン制御装置によるトルクダウン制御の実行を終了か継続させるかを判定するための判定手段とを含む。
【００１６】
第２の発明によると、無段変速装置にニュートラル制御を実行させて、ニュートラル制御からの復帰時に実行されるトルクダウン制御装置によるトルクダウン制御においては、変速装置の入力軸回転数としてたとえばタービン回転数が検知される。検知されたタービン回転数の時間変化率が負でなくて、たとえば降坂路において車両が停止状態から走行を開始した場合において、入力軸回転数であるタービン回転数からプライマリプーリの回転数を減算した値が、たとえば予め定められた値以下であると、降坂路において車両が動き始めていても、入力クラッチが十分に係合していると判断してトルクダウン制御を終了すると判定できる。このため、このタイミングでトルクダウン制御を終了させてもショックが発生しない。その結果、降坂路において車両が動き出していても、ニュートラル制御からの復帰時にエンジントルクのトルクダウン制御が実行される場合におけるトルクダウン制御の終了を的確に実行して、入力クラッチの係合ショックをなくすことができる制御装置を提供することができる。
【００１７】
第３の発明に係る制御装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、判定手段は、差が予め定められた値以下になると、トルクダウン制御装置によるトルクダウン制御の実行を終了すると判定するための手段を含む。
【００１８】
第３の発明によると、入力軸回転数であるタービン回転数から、出力軸回転数に自動変速装置におけるギヤ比を乗算した値を減算した差や、入力軸回転数であるタービン回転数からプライマリプーリの回転数を減算した差が、予め定められた値以下になると、降坂路において車両が動き始めていても、入力クラッチが十分に係合していると判断できる。
【００１９】
第４の発明に係る制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、第１の検知手段は、入力軸回転数として、車両のタービン回転数を検知するための手段を含む。
【００２０】
第４の発明によると、検知手段により検知された車両のタービン回転数に基づいて、トルクダウン制御の終了を的確に実行することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２２】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る制御装置は、図１に示すＥＣＵ(Electronic Control Unit)１０００により実現される。本実施の形態では、自動変速機を流体継手としてトルクコンバータを備え、遊星歯車式減速機構を有する自動変速機として説明する。
【００２３】
図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る制御装置は、図１に示すＥＣＴ（Electronic Controlled Automatic Transmission）＿ＥＣＵ１０００により実現される。
【００２４】
図１に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン１００と、トルクコンバータ２００と、自動変速機３００と、ＥＣＵ１０００とから構成される。
【００２５】
エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。エンジン１００とトルクコンバータ２００とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサ４００により検知されるエンジン１００の出力軸回転数ＮＥ（エンジン回転数ＮＥ）とトルクコンバータ２００の入力軸回転数（ポンプ回転数）とは同じである。
【００２６】
トルクコンバータ２００は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチ２１０と、入力軸側のポンプ羽根車２２０と、出力軸側のタービン羽根車２３０と、ワンウェイクラッチ２５０を有し、トルク増幅機能を発現するステータ２４０とから構成される。トルクコンバータ２００と自動変速機３００とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ２００の出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数ＮＴ）は、タービン回転数センサ４１０により検知される。自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯＵＴは、出力軸回転数センサ４２０により検知される。
【００２７】
図２に自動変速機３００の作動表を示す。図２に示す作動表によると、摩擦要素であるクラッチ要素（図中のＣ１〜Ｃ４）や、ブレーキ要素（Ｂ１〜Ｂ４）、ワンウェイクラッチ要素（Ｆ０〜Ｆ３）が、どのギヤ段の場合に係合および解放されるかを示している。車両の発進時に使用される１速時には、クラッチ要素（Ｃ１）、ワンウェイクラッチ要素（Ｆ０、Ｆ３）が係合する。これらのクラッチ要素の中で、特にクラッチ要素Ｃ１を入力クラッチ３１０という。この入力クラッチ３１０は、前進クラッチやフォワードクラッチとも呼ばれ、図２の作動表に示すように、パーキング（Ｐ）ポジション、後進走行（Ｒ）ポジション、ニュートラル（Ｎ）ポジション以外の、車両が前進するための変速段を構成する際に必ず係合状態で使用される。
【００２８】
前進走行（Ｄ）ポジションであって、車両の状態が予め定められた条件を満足して停止した場合に、入力クラッチ３１０を解放して所定のスリップ状態にして、ニュートラルに近い状態にする制御をニュートラル制御という。
【００２９】
これらのパワートレーンを制御するＥＣＵ１０００は、エンジン１００を制御するエンジンＥＣＵ１０１０と、自動変速機３００を制御するＥＣＴ(Electronic Controlled Automatic Transmission)＿ＥＣＵ１０２０と、ＶＳＣ(Vehicle Stability Control)＿ＥＣＵ１０３０とを含む。
【００３０】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、タービン回転数センサ４１０からタービン回転数ＮＴを表わす信号が、出力軸回転数センサ４２０から出力軸回転数ＮＯＵＴを表わす信号が入力される。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、エンジンＥＣＵ１０１０から、エンジン回転数センサ４００にて検知されたエンジン回転数ＮＥを表わす信号と、スロットルポジションセンサにて検知されたスロットル開度を表わす信号とが入力される。
【００３１】
これら回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および自動変速機３００の出力軸に、それぞれ取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられている。これらの回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および自動変速機３００の出力軸の僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。
【００３２】
さらに、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、ＶＳＣ＿ＥＣＵ１０３０から、Ｇセンサにて検知された車両加速度を表わす信号と、ブレーキ圧を表わす信号とが入力される。なお、以下の説明においては、このＧセンサから入力された信号に基づいて、車両が降坂路において停止していると判断して、降坂路に停止したその車両において、ニュートラル制御が開始された直後にニュートラル制御からの復帰が発生したと想定する。
【００３３】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０から、自動変速機３００に、入力クラッチ３１０の係合圧指令信号と、ソレノイド制御信号が出力される。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０から、エンジンＥＣＵ１０１０に、トルクダウン要求信号が出力される。エンジンＥＣＵ１０１０は、電磁スロットル弁を閉じて、エンジン１００から出力されるトルクを低減させる。
【００３４】
図３を参照して、本実施の形態に係る制御装置のＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０において実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００３５】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ニュートラル制御からの復帰が開始されたか否かを判断する。この判断はニュートラル制御実行中にニュートラル制御からの復帰条件が成立したことにより判断される。ニュートラル制御からの復帰が開始されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００３６】
Ｓ１１０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ニュートラル制御からの復帰が完了したか否かを判断する。この判断は、入力クラッチ３１０が所定の係合圧となり、タービン回転数ＮＴが予め定められた回転数以下となった時間が所定の時間経過したこと、タービン回転数ＮＴと出力軸回転数ＮＯＵＴにギヤ比を乗算した値との差の絶対値が予め定められた値以下となった時間が所定の時間経過したことなどにより判断される。ニュートラル制御からの復帰が完了すると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１２０へ移される。
【００３７】
Ｓ１２０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが負であるか否かを判断する。この判断は、タービン回転数センサ４１０からＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０に入力されたタービン回転数ＮＴを表わす信号の時間変化率（タービン回転数の時間変化率ΔＮＴ）に基づいて行なわれる。タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが負であると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１３０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理はＳ１４０へ移される。
【００３８】
Ｓ１３０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥよりも小さいか否かを判断する。この判断は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０に、タービン回転数センサ４１０から入力されたタービン回転数ＮＴを表わす信号、出力軸回転数センサ４２０から入力された出力軸回転数ＮＯＵＴを表わす信号および自動変速機３００のギヤ比を表わす信号に基づいて行なわれる。｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、ＮＴＣＮＴＲＥよりも小さい場合には（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、処理はＳ１５０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１３０にてＮＯ）、処理はＳ１６０へ移される。
【００３９】
Ｓ１４０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、車速が０であるか否かを判断する。この判断は、たとえば、出力軸回転数センサ４２０から入力された出力軸回転数ＮＯＵＴを表わす信号に基づいて行なわれる。車速が０であると（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、処理はＳ１６０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１４０にてＮＯ）、処理はＳ１３０へ移される。
【００４０】
Ｓ１５０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、トルクダウン終了処理を実行する。このとき、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、エンジンＥＣＵ１０１０に対して、トルクダウン要求信号の出力を停止する。
【００４１】
Ｓ１６０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、トルクダウン実行処理を行なう。このとき、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、エンジンＥＣＵ１０１０に、トルクダウン要求信号を送信する。
【００４２】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０からトルクダウン要求信号を受信したエンジンＥＣＵ１０１０は、エンジン１００の電磁スロットル弁を通常の制御時よりも閉じるように制御する。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０からエンジンＥＣＵ１０１０に出力されていたトルクダウン要求信号が出力されなくなると、エンジンＥＣＵ１０１０は、エンジン１００の電磁スロットル弁の開度を通常制御の状態に戻す。
【００４３】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置を搭載した車両の動作について説明する。この動作の説明においても、前述のように、降坂路に停止した車両において、ニュートラル制御が開始された直後にニュートラル制御からの復帰が発生したと想定する。
【００４４】
ニュートラル制御の開始直後に、ニュートラル制御の復帰条件が成立するとニュートラル制御からの復帰が開始される（Ｓ１００にてＹＥＳ）。ニュートラル制御からの復帰が完了する前であって（Ｓ１１０にてＮＯ）、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが負であると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥよりも小さいか否かが判断される（Ｓ１３０）。
【００４５】
｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥ以上の場合には（Ｓ１３０にてＮＯ）、トルクダウン実行処理が行なわれる（Ｓ１６０）。また、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが０以上であって（Ｓ１２０にてＮＯ）、かつ車速が０であっても（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、同じくトルクダウン実行処理が行なわれる（Ｓ１６０）。
【００４６】
このとき、図４に示すようにトルクダウン要求信号がオン状態であり、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０からエンジンＥＣＵ１０１０にトルクダウン実行要求信号が送信される。トルクダウン要求信号を受信したエンジンＥＣＵ１０１０は、電磁スロットル弁の開度を通常の制御状態からトルクダウン制御状態に移行させる。すなわち、電磁スロットル弁の開度を下げる。
【００４７】
このように、ニュートラル制御からの復帰が開始されると、車両が平坦路に停止している場合には、図４に点線で示されるタービン回転数ＮＴ（平坦路ＮＴ）のように、入力クラッチ３１０が解放状態から係合状態になるに従い、タービン回転数ＮＴは徐々に下降する。
【００４８】
前述のように想定したように、車両が降坂路に停止した場合においてニュートラル制御からの復帰が開始されると、図４に実線で示されるタービン回転数ＮＴ（降坂路ＮＴ）のように、入力クラッチ３１０が解放状態から係合状態になるに従ってもタービン回転数ＮＴは徐々に下降しないで、上昇する。すなわち、図４に示すように、降坂路に停止した車両のタービン回転数ＮＴは、車両が動き出して、上昇し続けるが、｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥよりも小さい状態になると、ニュートラル制御からの復帰が完了したものと判断されて（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、トルクダウン制御が終了される（Ｓ１５０）。
【００４９】
このＳ１３０における判断は、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが負である場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが０以上であってかつ車速が０でない場合（Ｓ１２０にてＮＯかつＳ１４０にてＮＯ）に行なわれる。
【００５０】
すなわち、図３および図４に示すように、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが負であって（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、かつ｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥ以上である（Ｓ１３０にてＮＯ）場合には、ニュートラル制御からの復帰が完了しているものではないため、トルクダウン制御が実行される（Ｓ１６０）。また、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが０以上であって（Ｓ１２０にてＮＯ）、車速が０である（Ｓ１４０にてＹＥＳ）場合にも、ニュートラル制御からの復帰が完了しているものではないため、トルクダウンの実行が行なわれる。さらに、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが０以上であって（Ｓ１２０にてＮＯ）、車速が０でなくて（Ｓ１４０にてＮＯ）、｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥ以上である（Ｓ１３０にてＮＯ）場合にも、ニュートラル制御からの復帰が完了しているものではないため、トルクダウンの実行が行なわれる。
【００５１】
一方、図３および図４に示すように、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが負であって（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、かつ｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥよりも小さい（Ｓ１３０にてＹＥＳ）場合には、ニュートラル制御からの復帰が完了しているものと判断して、トルクダウン制御が終了される（Ｓ１５０）。また、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが０以上であって（Ｓ１２０にてＮＯ）、車速が０でなくて（Ｓ１４０にてＮＯ）、｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥよりも小さい（Ｓ１３０にてＹＥＳ）場合にも、ニュートラル制御からの復帰が完了しているものと判断して、トルクダウン制御が終了される（Ｓ１５０）。
【００５２】
すなわち、車両が降坂路において、ニュートラル制御の開始直後にニュートラル制御から復帰される場合には、｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥよりも小さいか否かにより、ニュートラル制御からの復帰が完了しているか否かを判断して、トルクダウン制御を終了するか否かを決定している。
【００５３】
以上のようにして、本実施の形態に係る制御装置によると、降坂路においてニュートラル制御の開始直後にニュートラル制御からの復帰が実行された場合、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが負であっても、｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が予め定められたしきい値以上であると、トルクダウン制御を実行する。一方、ニュートラル制御からの復帰が開始された後、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが負であって、｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が予め定められたしきい値よりも小さくなると、入力クラッチが解放状態から係合状態に移行したと判断して、エンジンのトルクダウン制御を終了させる。
【００５４】
以上のようにして、降坂路に停止した車両において、ニュートラル制御の開始直後に発生したニュートラル制御からの復帰時に、エンジントルクのトルクダウン制御が実行される場合におけるトルクダウン制御の終了を的確に実行して、入力クラッチの係合ショックをなくすることができる。
【００５５】
＜第２の実施の形態＞
図５を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る制御装置は、図５に示すＥＣＵ２０００により実現される。本実施の形態では、自動変速機をベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）として説明する。
【００５６】
図５に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン１００と、トルクコンバータ２００と、前後進切換え装置２９０と、ＣＶＴ１３００と、デファレンシャルギヤ８００と、ＥＣＵ２０００と、油圧制御部１１００とから構成される。
【００５７】
エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。エンジン１００とトルクコンバータ２００とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサにより検知されるエンジン１００の出力軸回転数ＮＥ（エンジン回転数ＮＥ）とトルクコンバータ２００の入力軸回転数（ポンプ回転数）とは同じである。
【００５８】
トルクコンバータ２００は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチ２１０と、入力軸側のポンプ羽根車２２０と、出力軸側のタービン羽根車２３０と、ワンウェイクラッチ２５０を有し、トルク増幅機能を発現するステータ２４０とから構成される。トルクコンバータ２００とＣＶＴ１３００とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ２００の出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数ＮＴ）は、タービン回転数センサ１４００により検知される。
【００５９】
ＣＶＴ１３００は、前後進切換え装置２９０を介してトルクコンバータ２００に接続される。ＣＶＴ１３００は、入力側のプライマリプーリ５００と、出力側のセカンダリプーリ６００と、プライマリプーリ５００とセカンダリプーリ６００とに巻き掛けられた金属製のベルト７００とから構成される。プライマリプーリ５００は、プライマリシャフトに固定された固定シーブおよびプライマリシャフトに摺動のみ自在に支持されている可動シーブからなる。セカンダリプーリ７００は、セカンダリシャフトに固定されている固定シーブおよびセカンダリシャフトに摺動のみ自在に支持されている可動シーブからなる。ＣＶＴ１３００の、プライマリプーリの回転数ＮＩＮは、プライマリプーリ回転数センサ１４１０により、セカンダリプーリの回転数ＮＯＵＴは、セカンダリプーリ回転数センサ１４２０により、検知される。
【００６０】
これら回転数センサは、プライマリプーリやセカンダリプーリの回転軸やこれに繋がるドライブシャフトに、それぞれ取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられている。これらの回転数センサは、ＣＶＴ１３００の、入力軸であるプライマリプーリや出力軸であるセカンダリプーリの僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。
【００６１】
前後進切換え装置２９０は、ダブルピニオンプラネタリギヤ、リバース（後進用）ブレーキＢ１および入力クラッチＣ１を有している。プラネタリギヤは、そのサンギヤが入力軸に連結されており、第１および第２のピニオンＰ１，Ｐ２を支持するキャリヤＣＲがプライマリ側固定シーブに連結されており、そしてリングギヤＲが後進用摩擦係合要素となるリバースブレーキＢ１に連結されており、またキャリヤＣＲとリングギヤＲとの間に入力クラッチＣ１が介在している。この入力クラッチ３１０は、前進クラッチやフォワードクラッチとも呼ばれ、パーキング（Ｐ）ポジション、後進走行（Ｒ）ポジション、ニュートラル（Ｎ）ポジション以外の、車両が前進するときに必ず係合状態で使用される。
【００６２】
前述の第１の実施の形態と同じく、前進走行（Ｄ）ポジションであって、車両の状態が予め定められた条件を満足して停止した場合に、入力クラッチ３１０を解放して所定のスリップ状態にして、ニュートラルに近い状態にする制御をニュートラル制御という。
【００６３】
この場合、第１の実施の形態のＳ１３０の処理における、「タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）」は、「タービン回転数ＮＴ−プライマリプーリ回転数ＮＩＮ」になる。すなわち、（タービン回転数ＮＴ−プライマリプーリ回転数ＮＩＮ）が予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥよりも小さければ、入力クラッチ３１０が十分に係合しているので、トルクダウンを終了させる。なお、第１の実施の形態におけるしきい値ＮＴＣＮＴＲＥと、第２の実施の形態におけるしきい値ＮＴＣＮＴＲＥとは、同じ値である必要はない。
【００６４】
このようにすると、自動変速機がベルト式無段変速機である場合であって、車両が降坂路に停止していてニュートラル制御から復帰途中に動き出す場合であっても、エンジントルクダウン制御の終了タイミングを的確に判定できる。
【００６５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る自動変速機の制御ブロック図である。
【図２】 図１に示す自動変速機の作動表である。
【図３】 ＥＣＵで実行されるトルクダウン制御処理のプログラムの制御構造を示す図である。
【図４】 本発明の実施の形態に係る自動変速機が搭載された車両の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】 本発明の第２の実施の形態に係る自動変速機の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１００ エンジン、２００ トルクコンバータ、２１０ ロックアップクラッチ、２２０ ポンプ羽根車、２３０ タービン羽根車、２４０ ステータ、２５０ ワンウェイクラッチ、３００ 自動変速機、３１０ 入力クラッチ、４００エンジン回転数センサ、４１０ タービン回転数センサ、４２０ 出力軸回転数センサ、５００ プライマリプーリ、６００ セカンダリプーリ、７００ ベルト、８００ デファレンシャルギヤ、１０００、２０００ ＥＣＵ、１０１０エンジンＥＣＵ、１０２０ ＥＣＴ＿ＥＣＵ、１０３０ ＶＳＣ＿ＥＣＵ、１１００ 油圧制御部、１１１０ 変速速度制御部、１１２０ ベルト挟圧力制御部、１１３０ ロックアップ係合圧制御部、１１４０ クラッチ圧力制御部、１１５０ マニュアルバルブ、１２００ 変速制御用デューティソレノイド（１）、１２１０ 変速制御用デューティソレノイド（２）、１２２０ リニアソレノイド、１２３０ ロックアップソレノイド、１２４０ ロックアップ係合圧制御用デューティソレノイド、１３００ ＣＶＴ、１４００ タービン回転数センサ、１４１０ プライマリプーリ回転数センサ、１４２０ セカンダリプーリ回転数センサ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の自動変速機の制御装置に関し、特に、ニュートラル制御を実行する自動変速機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載される自動変速機は、エンジンとトルクコンバータ等を介して繋がるとともに複数の動力伝達経路を有してなる変速機構を有して構成され、たとえば、アクセル開度および車速に基づいて自動的に動力伝達経路の切換えを行なう、すなわち自動的に変速比（走行速度段）の切換えを行なうように構成される。一般的に、自動変速機を有した車両には運転者により操作されるシフトレバーが設けられ、シフトレバー操作に基づいて変速ポジション（たとえば、後進走行ポジション、ニュートラルポジション、前進走行ポジション）が設定され、このように設定された変速ポジション内（通常は、前進走行ポジション内）において自動変速制御が行われる。
【０００３】
このような自動変速機を有した車両において、前進走行ポジションが設定されて車両が停止している状態では、アイドリング回転するエンジンからの駆動力がトルクコンバータを介して変速機に伝達され、これが車輪に伝達されるため、いわゆるクリープ現象が発生する。クリープ現象は、登坂路での停車からの発進をスムーズに行わせることができるなど、所定条件下では非常に有用なのであるが、車両を停止保持したいときには不要な現象であり、車両のブレーキを作動させてクリープ力を抑えるようになっている。すなわち、エンジンからのクリープ力をブレーキにより抑えるようになっており、その分エンジンの燃費が低下するという問題がある。
【０００４】
このようなことから、前進走行ポジションにおいて、ブレーキペダルが踏み込まれてブレーキが作動されるとともにアクセルがほぼ全閉となって車両が停止している状態では、前進走行ポジションのまま変速機をニュートラルに近いニュートラル状態として、燃費の向上を図ることが提案されている。
【０００５】
特開昭６２−２４４７２５号公報（特許文献１）は、ニュートラル状態（アンチクリープ状態）からの復帰時にエンジントルクを低減させる制御方法を開示する。この制御方法は、走行レンジ（ポジション）が前進走行レンジ（ポジション）に設定されていて車両が実質的に停止しているアイドル運転時には、フォワードクラッチへ供給する油圧を低減させることによりフォワードクラッチの係合圧を低減せしめてクリープの発生を防止するアンチクリープ制御が実行される車両用自動変速機と組合わせて用いられる内燃機関の運転制御方法において、アンチクリープ制御の解除時には機関出力を一時的に低減せしめるものである。
【０００６】
この制御方法によると、アンチクリープ制御の解除時、すなわちフォワードクラッチの係合過程時には、機関出力が低減されることになる。このため、フォワードクラッチの係合時におけるフォワードクラッチの摩擦材のエネルギ吸収量は少なくて済むようになり、フォワードクラッチの耐久性の低下が回避される。また、これに伴い、出力軸トルクの変動が大きくなることが回避され、ニュートラルレンジ（ポジション）から前進走行レンジ（ポジション）へのマニュアルシフトチェンジ時に大きなショックが生じることを回避できる。なお、特許文献１に開示された制御方法においては、機関出力の低減を終了させるタイミングを、タイマにより制御している。さらに、その変形例として機関回転数（エンジン回転数ＮＥ）に基づいて機関出力の低減を終了させるタイミングを制御している。さらに、同様の効果を得るために、特開平５−１１８４３５号公報（特許文献２）は、「タービン回転数ＮＴ＜エンジン回転数ＮＥ×ギヤ比＋定数」でエンジントルク（抑制）制御の終了を判定し、特開平１０−１９４０１４号公報（特許文献３）は、「トルクコンバータのスリップ量やタービン回転数ＮＴやタービン回転数ＮＴ−出力軸回転数ＮＯＵＴ×ギヤ比」でエンジントルク（抑制）制御の終了を判定している。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６２−２４４７２５号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平５−１１８４３５号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開平１０−１９４０１４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した公報のいずれに開示されたエンジントルク（抑制）制御の終了を判定する方法では、以下の問題がある。ニュートラル制御を開始した直後に、ニュートラル制御の実行条件が満足されなくなって、ニュートラル制御から復帰する場合、フォワードクラッチ（入力クラッチ、前進クラッチともいう。）が係合から解放される途中で再係合の指令を受けたので、タービン回転数ＮＴはまだ上昇途中にある。このため、タービン回転数は予め定められたしきい値以下であるというエンジントルク（抑制）制御の終了条件を満足している。そのためニュートラル制御からの復帰のための入力クラッチが十分に係合していない状態で、エンジントルクの抑制が終了してしまい、大きなショックが発生する。
【００１１】
通常（すなわち、ニュートラル制御を開始した直後にニュートラル制御から復帰する場合以外を通常とする）、ニュートラル制御の開始後であって完全にニュートラル状態になってからニュートラル制御から復帰されるので、入力クラッチが解放から係合される途中であってタービン回転数ＮＴは下降途中にある。そして、タービン回転数ＮＴは予め定められたしきい値以下まで下降すると、入力クラッチは十分に係合していると判断して、エンジントルクの抑制を終了しても、ショックはもう発生しないのである。
【００１２】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ニュートラル制御を実行する自動変速機の制御装置であって、ニュートラル制御の開始直後に発生したニュートラル制御からの復帰時に、エンジントルクのトルクダウン制御が実行される場合におけるトルクダウン制御の終了を的確に実行して、入力クラッチの係合ショックをなくすことができる制御装置を提供することである。さらに、その目的は、降坂路において停止していた車両が、ニュートラル制御の開始直後に発生したニュートラル制御からの復帰時に、エンジントルクのトルクダウン制御が実行される場合におけるトルクダウン制御の終了を的確に実行して、入力クラッチの係合ショックをなくすことができる制御装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る制御装置は、流体継手および遊星歯車式減速機構を有する自動変速装置と、前進走行ポジションで車両の状態が予め定められた条件を満足して停止した場合に、入力クラッチを解放させるニュートラル制御装置と、ニュートラル制御装置によりニュートラル制御が実行されている状態が中止されて入力クラッチが係合される場合に、エンジントルクのトルクダウン制御を実行するトルクダウン制御装置とを搭載した車両を制御する。この制御装置は、自動変速装置の入力軸回転数を検知するための第１の検知手段と、自動変速装置の出力軸回転数を検知するための第２の検知手段と、第１の検知手段により検知された入力軸回転数の時間変化率が負でなくて、車両が停止していない場合に、入力軸回転数と出力軸回転数に自動変速装置におけるギヤ比を乗算した値との差と、予め定められた値とに基づいて、トルクダウン制御装置によるトルクダウン制御の実行を終了か継続させるかを判定するための判定手段とを含む。
【００１４】
第１の発明によると、流体継手および遊星歯車式減速機構を有する自動変速装置にニュートラル制御を実行させて、ニュートラル制御からの復帰時に実行されるトルクダウン制御装置によるトルクダウン制御においては、変速装置の入力軸回転数としてたとえばタービン回転数が検知される。検知されたタービン回転数の時間変化率が負でなくて、たとえば降坂路において車両が停止状態から走行を開始した場合において、入力軸回転数であるタービン回転数から、出力軸回転数に自動変速装置におけるギヤ比を乗算した値を減算した値が、たとえば予め定められた値以下であると、降坂路において車両が動き始めていても、入力クラッチが十分に係合していると判断してトルクダウン制御を終了すると判定できる。このため、このタイミングでトルクダウン制御を終了させてもショックが発生しない。その結果、降坂路において車両が動き出していても、ニュートラル制御からの復帰時にエンジントルクのトルクダウン制御が実行される場合におけるトルクダウン制御の終了を的確に実行して、入力クラッチの係合ショックをなくすことができる制御装置を提供することができる。
【００１５】
第２の発明に係る制御装置は、無段変速装置と、前進走行ポジションで車両の状態が予め定められた条件を満足して停止した場合に、入力クラッチを解放させるニュートラル制御装置と、ニュートラル制御装置によりニュートラル制御が実行されている状態が中止されて入力クラッチが係合される場合に、エンジントルクのトルクダウン制御を実行するトルクダウン制御装置とを搭載した車両を制御する。この制御装置は、無段変速装置の入力軸回転数を検知するための第１の検知手段と、無段変速装置のプライマリプーリの回転数を検知するための第２の検知手段と、第１の検知手段により検知された入力軸回転数の時間変化率が負でなくて、車両が停止していない場合に、入力軸回転数とプライマリプーリの回転数との差と、予め定められた値とに基づいて、トルクダウン制御装置によるトルクダウン制御の実行を終了か継続させるかを判定するための判定手段とを含む。
【００１６】
第２の発明によると、無段変速装置にニュートラル制御を実行させて、ニュートラル制御からの復帰時に実行されるトルクダウン制御装置によるトルクダウン制御においては、変速装置の入力軸回転数としてたとえばタービン回転数が検知される。検知されたタービン回転数の時間変化率が負でなくて、たとえば降坂路において車両が停止状態から走行を開始した場合において、入力軸回転数であるタービン回転数からプライマリプーリの回転数を減算した値が、たとえば予め定められた値以下であると、降坂路において車両が動き始めていても、入力クラッチが十分に係合していると判断してトルクダウン制御を終了すると判定できる。このため、このタイミングでトルクダウン制御を終了させてもショックが発生しない。その結果、降坂路において車両が動き出していても、ニュートラル制御からの復帰時にエンジントルクのトルクダウン制御が実行される場合におけるトルクダウン制御の終了を的確に実行して、入力クラッチの係合ショックをなくすことができる制御装置を提供することができる。
【００１７】
第３の発明に係る制御装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、判定手段は、差が予め定められた値以下になると、トルクダウン制御装置によるトルクダウン制御の実行を終了すると判定するための手段を含む。
【００１８】
第３の発明によると、入力軸回転数であるタービン回転数から、出力軸回転数に自動変速装置におけるギヤ比を乗算した値を減算した差や、入力軸回転数であるタービン回転数からプライマリプーリの回転数を減算した差が、予め定められた値以下になると、降坂路において車両が動き始めていても、入力クラッチが十分に係合していると判断できる。
【００１９】
第４の発明に係る制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、第１の検知手段は、入力軸回転数として、車両のタービン回転数を検知するための手段を含む。
【００２０】
第４の発明によると、検知手段により検知された車両のタービン回転数に基づいて、トルクダウン制御の終了を的確に実行することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２２】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る制御装置は、図１に示すＥＣＵ(Electronic Control Unit)１０００により実現される。本実施の形態では、自動変速機を流体継手としてトルクコンバータを備え、遊星歯車式減速機構を有する自動変速機として説明する。
【００２３】
図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る制御装置は、図１に示すＥＣＴ（Electronic Controlled Automatic Transmission）＿ＥＣＵ１０００により実現される。
【００２４】
図１に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン１００と、トルクコンバータ２００と、自動変速機３００と、ＥＣＵ１０００とから構成される。
【００２５】
エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。エンジン１００とトルクコンバータ２００とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサ４００により検知されるエンジン１００の出力軸回転数ＮＥ（エンジン回転数ＮＥ）とトルクコンバータ２００の入力軸回転数（ポンプ回転数）とは同じである。
【００２６】
トルクコンバータ２００は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチ２１０と、入力軸側のポンプ羽根車２２０と、出力軸側のタービン羽根車２３０と、ワンウェイクラッチ２５０を有し、トルク増幅機能を発現するステータ２４０とから構成される。トルクコンバータ２００と自動変速機３００とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ２００の出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数ＮＴ）は、タービン回転数センサ４１０により検知される。自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯＵＴは、出力軸回転数センサ４２０により検知される。
【００２７】
図２に自動変速機３００の作動表を示す。図２に示す作動表によると、摩擦要素であるクラッチ要素（図中のＣ１〜Ｃ４）や、ブレーキ要素（Ｂ１〜Ｂ４）、ワンウェイクラッチ要素（Ｆ０〜Ｆ３）が、どのギヤ段の場合に係合および解放されるかを示している。車両の発進時に使用される１速時には、クラッチ要素（Ｃ１）、ワンウェイクラッチ要素（Ｆ０、Ｆ３）が係合する。これらのクラッチ要素の中で、特にクラッチ要素Ｃ１を入力クラッチ３１０という。この入力クラッチ３１０は、前進クラッチやフォワードクラッチとも呼ばれ、図２の作動表に示すように、パーキング（Ｐ）ポジション、後進走行（Ｒ）ポジション、ニュートラル（Ｎ）ポジション以外の、車両が前進するための変速段を構成する際に必ず係合状態で使用される。
【００２８】
前進走行（Ｄ）ポジションであって、車両の状態が予め定められた条件を満足して停止した場合に、入力クラッチ３１０を解放して所定のスリップ状態にして、ニュートラルに近い状態にする制御をニュートラル制御という。
【００２９】
これらのパワートレーンを制御するＥＣＵ１０００は、エンジン１００を制御するエンジンＥＣＵ１０１０と、自動変速機３００を制御するＥＣＴ(Electronic Controlled Automatic Transmission)＿ＥＣＵ１０２０と、ＶＳＣ(Vehicle Stability Control)＿ＥＣＵ１０３０とを含む。
【００３０】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、タービン回転数センサ４１０からタービン回転数ＮＴを表わす信号が、出力軸回転数センサ４２０から出力軸回転数ＮＯＵＴを表わす信号が入力される。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、エンジンＥＣＵ１０１０から、エンジン回転数センサ４００にて検知されたエンジン回転数ＮＥを表わす信号と、スロットルポジションセンサにて検知されたスロットル開度を表わす信号とが入力される。
【００３１】
これら回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および自動変速機３００の出力軸に、それぞれ取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられている。これらの回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および自動変速機３００の出力軸の僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。
【００３２】
さらに、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、ＶＳＣ＿ＥＣＵ１０３０から、Ｇセンサにて検知された車両加速度を表わす信号と、ブレーキ圧を表わす信号とが入力される。なお、以下の説明においては、このＧセンサから入力された信号に基づいて、車両が降坂路において停止していると判断して、降坂路に停止したその車両において、ニュートラル制御が開始された直後にニュートラル制御からの復帰が発生したと想定する。
【００３３】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０から、自動変速機３００に、入力クラッチ３１０の係合圧指令信号と、ソレノイド制御信号が出力される。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０から、エンジンＥＣＵ１０１０に、トルクダウン要求信号が出力される。エンジンＥＣＵ１０１０は、電磁スロットル弁を閉じて、エンジン１００から出力されるトルクを低減させる。
【００３４】
図３を参照して、本実施の形態に係る制御装置のＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０において実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００３５】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ニュートラル制御からの復帰が開始されたか否かを判断する。この判断はニュートラル制御実行中にニュートラル制御からの復帰条件が成立したことにより判断される。ニュートラル制御からの復帰が開始されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００３６】
Ｓ１１０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ニュートラル制御からの復帰が完了したか否かを判断する。この判断は、入力クラッチ３１０が所定の係合圧となり、タービン回転数ＮＴが予め定められた回転数以下となった時間が所定の時間経過したこと、タービン回転数ＮＴと出力軸回転数ＮＯＵＴにギヤ比を乗算した値との差の絶対値が予め定められた値以下となった時間が所定の時間経過したことなどにより判断される。ニュートラル制御からの復帰が完了すると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１２０へ移される。
【００３７】
Ｓ１２０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが負であるか否かを判断する。この判断は、タービン回転数センサ４１０からＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０に入力されたタービン回転数ＮＴを表わす信号の時間変化率（タービン回転数の時間変化率ΔＮＴ）に基づいて行なわれる。タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが負であると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１３０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理はＳ１４０へ移される。
【００３８】
Ｓ１３０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥよりも小さいか否かを判断する。この判断は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０に、タービン回転数センサ４１０から入力されたタービン回転数ＮＴを表わす信号、出力軸回転数センサ４２０から入力された出力軸回転数ＮＯＵＴを表わす信号および自動変速機３００のギヤ比を表わす信号に基づいて行なわれる。｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、ＮＴＣＮＴＲＥよりも小さい場合には（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、処理はＳ１５０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１３０にてＮＯ）、処理はＳ１６０へ移される。
【００３９】
Ｓ１４０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、車速が０であるか否かを判断する。この判断は、たとえば、出力軸回転数センサ４２０から入力された出力軸回転数ＮＯＵＴを表わす信号に基づいて行なわれる。車速が０であると（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、処理はＳ１６０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１４０にてＮＯ）、処理はＳ１３０へ移される。
【００４０】
Ｓ１５０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、トルクダウン終了処理を実行する。このとき、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、エンジンＥＣＵ１０１０に対して、トルクダウン要求信号の出力を停止する。
【００４１】
Ｓ１６０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、トルクダウン実行処理を行なう。このとき、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、エンジンＥＣＵ１０１０に、トルクダウン要求信号を送信する。
【００４２】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０からトルクダウン要求信号を受信したエンジンＥＣＵ１０１０は、エンジン１００の電磁スロットル弁を通常の制御時よりも閉じるように制御する。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０からエンジンＥＣＵ１０１０に出力されていたトルクダウン要求信号が出力されなくなると、エンジンＥＣＵ１０１０は、エンジン１００の電磁スロットル弁の開度を通常制御の状態に戻す。
【００４３】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置を搭載した車両の動作について説明する。この動作の説明においても、前述のように、降坂路に停止した車両において、ニュートラル制御が開始された直後にニュートラル制御からの復帰が発生したと想定する。
【００４４】
ニュートラル制御の開始直後に、ニュートラル制御の復帰条件が成立するとニュートラル制御からの復帰が開始される（Ｓ１００にてＹＥＳ）。ニュートラル制御からの復帰が完了する前であって（Ｓ１１０にてＮＯ）、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが負であると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥよりも小さいか否かが判断される（Ｓ１３０）。
【００４５】
｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥ以上の場合には（Ｓ１３０にてＮＯ）、トルクダウン実行処理が行なわれる（Ｓ１６０）。また、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが０以上であって（Ｓ１２０にてＮＯ）、かつ車速が０であっても（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、同じくトルクダウン実行処理が行なわれる（Ｓ１６０）。
【００４６】
このとき、図４に示すようにトルクダウン要求信号がオン状態であり、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０からエンジンＥＣＵ１０１０にトルクダウン実行要求信号が送信される。トルクダウン要求信号を受信したエンジンＥＣＵ１０１０は、電磁スロットル弁の開度を通常の制御状態からトルクダウン制御状態に移行させる。すなわち、電磁スロットル弁の開度を下げる。
【００４７】
このように、ニュートラル制御からの復帰が開始されると、車両が平坦路に停止している場合には、図４に点線で示されるタービン回転数ＮＴ（平坦路ＮＴ）のように、入力クラッチ３１０が解放状態から係合状態になるに従い、タービン回転数ＮＴは徐々に下降する。
【００４８】
前述のように想定したように、車両が降坂路に停止した場合においてニュートラル制御からの復帰が開始されると、図４に実線で示されるタービン回転数ＮＴ（降坂路ＮＴ）のように、入力クラッチ３１０が解放状態から係合状態になるに従ってもタービン回転数ＮＴは徐々に下降しないで、上昇する。すなわち、図４に示すように、降坂路に停止した車両のタービン回転数ＮＴは、車両が動き出して、上昇し続けるが、｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥよりも小さい状態になると、ニュートラル制御からの復帰が完了したものと判断されて（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、トルクダウン制御が終了される（Ｓ１５０）。
【００４９】
このＳ１３０における判断は、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが負である場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが０以上であってかつ車速が０でない場合（Ｓ１２０にてＮＯかつＳ１４０にてＮＯ）に行なわれる。
【００５０】
すなわち、図３および図４に示すように、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが負であって（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、かつ｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥ以上である（Ｓ１３０にてＮＯ）場合には、ニュートラル制御からの復帰が完了しているものではないため、トルクダウン制御が実行される（Ｓ１６０）。また、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが０以上であって（Ｓ１２０にてＮＯ）、車速が０である（Ｓ１４０にてＹＥＳ）場合にも、ニュートラル制御からの復帰が完了しているものではないため、トルクダウンの実行が行なわれる。さらに、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが０以上であって（Ｓ１２０にてＮＯ）、車速が０でなくて（Ｓ１４０にてＮＯ）、｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥ以上である（Ｓ１３０にてＮＯ）場合にも、ニュートラル制御からの復帰が完了しているものではないため、トルクダウンの実行が行なわれる。
【００５１】
一方、図３および図４に示すように、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが負であって（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、かつ｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥよりも小さい（Ｓ１３０にてＹＥＳ）場合には、ニュートラル制御からの復帰が完了しているものと判断して、トルクダウン制御が終了される（Ｓ１５０）。また、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが０以上であって（Ｓ１２０にてＮＯ）、車速が０でなくて（Ｓ１４０にてＮＯ）、｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥよりも小さい（Ｓ１３０にてＹＥＳ）場合にも、ニュートラル制御からの復帰が完了しているものと判断して、トルクダウン制御が終了される（Ｓ１５０）。
【００５２】
すなわち、車両が降坂路において、ニュートラル制御の開始直後にニュートラル制御から復帰される場合には、｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が、予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥよりも小さいか否かにより、ニュートラル制御からの復帰が完了しているか否かを判断して、トルクダウン制御を終了するか否かを決定している。
【００５３】
以上のようにして、本実施の形態に係る制御装置によると、降坂路においてニュートラル制御の開始直後にニュートラル制御からの復帰が実行された場合、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが負であっても、｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が予め定められたしきい値以上であると、トルクダウン制御を実行する。一方、ニュートラル制御からの復帰が開始された後、タービン回転数の時間変化率ΔＮＴが負であって、｛タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）｝が予め定められたしきい値よりも小さくなると、入力クラッチが解放状態から係合状態に移行したと判断して、エンジンのトルクダウン制御を終了させる。
【００５４】
以上のようにして、降坂路に停止した車両において、ニュートラル制御の開始直後に発生したニュートラル制御からの復帰時に、エンジントルクのトルクダウン制御が実行される場合におけるトルクダウン制御の終了を的確に実行して、入力クラッチの係合ショックをなくすることができる。
【００５５】
＜第２の実施の形態＞
図５を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る制御装置を含む車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る制御装置は、図５に示すＥＣＵ２０００により実現される。本実施の形態では、自動変速機をベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）として説明する。
【００５６】
図５に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン１００と、トルクコンバータ２００と、前後進切換え装置２９０と、ＣＶＴ１３００と、デファレンシャルギヤ８００と、ＥＣＵ２０００と、油圧制御部１１００とから構成される。
【００５７】
エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。エンジン１００とトルクコンバータ２００とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサにより検知されるエンジン１００の出力軸回転数ＮＥ（エンジン回転数ＮＥ）とトルクコンバータ２００の入力軸回転数（ポンプ回転数）とは同じである。
【００５８】
トルクコンバータ２００は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチ２１０と、入力軸側のポンプ羽根車２２０と、出力軸側のタービン羽根車２３０と、ワンウェイクラッチ２５０を有し、トルク増幅機能を発現するステータ２４０とから構成される。トルクコンバータ２００とＣＶＴ１３００とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ２００の出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数ＮＴ）は、タービン回転数センサ１４００により検知される。
【００５９】
ＣＶＴ１３００は、前後進切換え装置２９０を介してトルクコンバータ２００に接続される。ＣＶＴ１３００は、入力側のプライマリプーリ５００と、出力側のセカンダリプーリ６００と、プライマリプーリ５００とセカンダリプーリ６００とに巻き掛けられた金属製のベルト７００とから構成される。プライマリプーリ５００は、プライマリシャフトに固定された固定シーブおよびプライマリシャフトに摺動のみ自在に支持されている可動シーブからなる。セカンダリプーリ７００は、セカンダリシャフトに固定されている固定シーブおよびセカンダリシャフトに摺動のみ自在に支持されている可動シーブからなる。ＣＶＴ１３００の、プライマリプーリの回転数ＮＩＮは、プライマリプーリ回転数センサ１４１０により、セカンダリプーリの回転数ＮＯＵＴは、セカンダリプーリ回転数センサ１４２０により、検知される。
【００６０】
これら回転数センサは、プライマリプーリやセカンダリプーリの回転軸やこれに繋がるドライブシャフトに、それぞれ取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられている。これらの回転数センサは、ＣＶＴ１３００の、入力軸であるプライマリプーリや出力軸であるセカンダリプーリの僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。
【００６１】
前後進切換え装置２９０は、ダブルピニオンプラネタリギヤ、リバース（後進用）ブレーキＢ１および入力クラッチＣ１を有している。プラネタリギヤは、そのサンギヤが入力軸に連結されており、第１および第２のピニオンＰ１，Ｐ２を支持するキャリヤＣＲがプライマリ側固定シーブに連結されており、そしてリングギヤＲが後進用摩擦係合要素となるリバースブレーキＢ１に連結されており、またキャリヤＣＲとリングギヤＲとの間に入力クラッチＣ１が介在している。この入力クラッチ３１０は、前進クラッチやフォワードクラッチとも呼ばれ、パーキング（Ｐ）ポジション、後進走行（Ｒ）ポジション、ニュートラル（Ｎ）ポジション以外の、車両が前進するときに必ず係合状態で使用される。
【００６２】
前述の第１の実施の形態と同じく、前進走行（Ｄ）ポジションであって、車両の状態が予め定められた条件を満足して停止した場合に、入力クラッチ３１０を解放して所定のスリップ状態にして、ニュートラルに近い状態にする制御をニュートラル制御という。
【００６３】
この場合、第１の実施の形態のＳ１３０の処理における、「タービン回転数ＮＴ−（自動変速機の出力軸回転数ＮＯＵＴ×自動変速機のギヤ比）」は、「タービン回転数ＮＴ−プライマリプーリ回転数ＮＩＮ」になる。すなわち、（タービン回転数ＮＴ−プライマリプーリ回転数ＮＩＮ）が予め定められたしきい値ＮＴＣＮＴＲＥよりも小さければ、入力クラッチ３１０が十分に係合しているので、トルクダウンを終了させる。なお、第１の実施の形態におけるしきい値ＮＴＣＮＴＲＥと、第２の実施の形態におけるしきい値ＮＴＣＮＴＲＥとは、同じ値である必要はない。
【００６４】
このようにすると、自動変速機がベルト式無段変速機である場合であって、車両が降坂路に停止していてニュートラル制御から復帰途中に動き出す場合であっても、エンジントルクダウン制御の終了タイミングを的確に判定できる。
【００６５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る自動変速機の制御ブロック図である。
【図２】 図１に示す自動変速機の作動表である。
【図３】 ＥＣＵで実行されるトルクダウン制御処理のプログラムの制御構造を示す図である。
【図４】 本発明の実施の形態に係る自動変速機が搭載された車両の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】 本発明の第２の実施の形態に係る自動変速機の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１００ エンジン、２００ トルクコンバータ、２１０ ロックアップクラッチ、２２０ ポンプ羽根車、２３０ タービン羽根車、２４０ ステータ、２５０ ワンウェイクラッチ、３００ 自動変速機、３１０ 入力クラッチ、４００エンジン回転数センサ、４１０ タービン回転数センサ、４２０ 出力軸回転数センサ、５００ プライマリプーリ、６００ セカンダリプーリ、７００ ベルト、８００ デファレンシャルギヤ、１０００、２０００ ＥＣＵ、１０１０エンジンＥＣＵ、１０２０ ＥＣＴ＿ＥＣＵ、１０３０ ＶＳＣ＿ＥＣＵ、１１００ 油圧制御部、１１１０ 変速速度制御部、１１２０ ベルト挟圧力制御部、１１３０ ロックアップ係合圧制御部、１１４０ クラッチ圧力制御部、１１５０ マニュアルバルブ、１２００ 変速制御用デューティソレノイド（１）、１２１０ 変速制御用デューティソレノイド（２）、１２２０ リニアソレノイド、１２３０ ロックアップソレノイド、１２４０ ロックアップ係合圧制御用デューティソレノイド、１３００ ＣＶＴ、１４００ タービン回転数センサ、１４１０ プライマリプーリ回転数センサ、１４２０ セカンダリプーリ回転数センサ。
Claims (4)
- 流体継手および遊星歯車式減速機構を有する自動変速装置と、前進走行ポジションで車両の状態が予め定められた条件を満足した場合に、入力クラッチを解放させるニュートラル制御装置と、前記ニュートラル制御装置によりニュートラル制御が実行されている状態が中止されて前記入力クラッチが係合される場合に、エンジントルクのトルクダウン制御を実行するトルクダウン制御装置とを搭載した車両の制御装置であって、
前記自動変速装置の入力軸回転数を検知するための第１の検知手段と、
前記自動変速装置の出力軸回転数を検知するための第２の検知手段と、
前記第１の検知手段により検知された入力軸回転数の時間変化率が負でなくて、前記車両が停止していない場合に、前記入力軸回転数と前記出力軸回転数に前記自動変速装置におけるギヤ比を乗算した値との差と、予め定められた値とに基づいて、前記トルクダウン制御装置によるトルクダウン制御の実行を終了か継続させるかを判定するための判定手段とを含む、制御装置。 - 無段変速装置と、前進走行ポジションで車両の状態が予め定められた条件を満足した場合に、入力クラッチを解放させるニュートラル制御装置と、前記ニュートラル制御装置によりニュートラル制御が実行されている状態が中止されて前記入力クラッチが係合される場合に、エンジントルクのトルクダウン制御を実行するトルクダウン制御装置とを搭載した車両の制御装置であって、
前記無段変速装置の入力軸回転数を検知するための第１の検知手段と、
前記無段変速装置のプライマリプーリの回転数を検知するための第２の検知手段と、
前記第１の検知手段により検知された入力軸回転数の時間変化率が負でなくて、前記車両が停止していない場合に、前記入力軸回転数と前記プライマリプーリの回転数との差と、予め定められた値とに基づいて、前記トルクダウン制御装置によるトルクダウン制御の実行を終了か継続させるかを判定するための判定手段とを含む、制御装置。 - 前記判定手段は、前記差が予め定められた値以下になると、前記トルクダウン制御装置によるトルクダウン制御の実行を終了すると判定するための手段を含む、請求項１または２に記載の制御装置。
- 前記第１の検知手段は、前記入力軸回転数として、車両のタービン回転数を検知するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の制御装置。
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