(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機のシフトレンジが走行レンジにあるときに所定の条件が成立すると、走行時に係合される摩擦要素の係合力を低下させてクリープ力を低下させるように構成された車両用自動変速機のクリープ力制御装置において、
エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、
該自動変速機の入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、
該クリープ力が低下した状態を解除する解除条件が成立したか否かを判定する解除判定手段と、
該解除条件成立後、該摩擦要素が通常係合状態となるようフィードバック制御するフィードバック制御手段と、
該フィードバック制御中のフィードバックゲインを設定するフィードバックゲイン設定手段とをそなえるとともに、
該フィードバックゲイン設定手段は、該エンジン負荷検出手段で検出されたエンジン負荷が所定値以上であるときには、該入力トルク検出手段により検出された入力トルクに基づいて該フィードバックゲインを設定する
ことを特徴とする、車両用自動変速機のクリープ力制御装置。
【請求項２】
該フィードバックゲイン設定手段が、該エンジン負荷が所定値以上のときと所定値未満のときとでそれぞれ異なるパラメータに基づいて該フィードバックゲインを細分化して設定するように構成されている
ことを特徴とする、請求項１記載の車両用自動変速機のクリープ力制御装置。
【請求項３】
該自動変速機の作動を制御する作動油の油温を検出する油温検出手段と、
該エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段とをそなえ、
該エンジン負荷が所定値未満のときには、該エンジン回転速度と該油温とに基づいて該フィードバックゲインを設定するように構成されている
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両用自動変速機のクリープ力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用自動変速機のクリープ力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等の車両に備えられたトルクコンバータ式の自動変速機において、シフトレンジが走行レンジ（以下、Ｄレンジという）のままで停車すると、低速段（例えば、第１速段）を達成するために係合されていた摩擦要素（フォワードクラッチ）をスリップさせて、ニュートラル状態に近づけるように制御する技術が提案されている。
【０００３】
このような制御は、一般にアイドルニュートラル制御又はクリープ力制御と呼ばれるものであり、このようなアイドルニュートラル制御（以下、単にニュートラル制御という）を実行することで、エンジン負荷を低減して燃料消費量及びアイドル振動の低減を図ることができる。
上述のようなニュートラル制御では、例えばフォワードクラッチへの係合油圧の供給状態を調整するソレノイド弁をデューティ制御することでフォワードクラッチの係合力が制御される。そして、このようにフォワードクラッチの係合力を制御することにより、フォワードクラッチのスリップ量が制御されて、Ｄレンジであってもニュートラル状態に近い状態を実現することができるのである。
【０００４】
ニュートラル制御の開始条件としては、例えば、車速０ｋｍ／ｈ，フットブレーキ操作中，スロットル開度０％及び第１速段達成から所定時間経過していること、等が設定されており、上記全ての条件が成立すると、コントローラからの指令に基づきニュートラル制御が開始される。
また、フットブレーキ操作の解除，アクセルペダルの操作，車速が所定値以上となった、等のニュートラル制御解除条件がいずれか１つでも成立すると、ニュートラル制御が解除される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなニュートラル制御の実行時には、例えば図７（ａ）〜（ｃ）に示すような特性で制御を行なうことが考えられる。以下、これら図７（ａ）〜（ｃ）を用いてニュートラル制御実行時の制御の一例について説明すると、図７（ａ）〜（ｃ）のＳＳにおいてニュートラル制御の開始条件が成立すると、まずニュートラル制御の突入制御が開始される〔図７（ｃ）参照〕。なお、図中では、ニュートラル制御を単にＮ制御と記す。
【０００６】
この場合、フォワードクラッチ用のソレノイドのデューティ率（係合力指令値）Ｄが、１００％から係合状態のフォワードクラッチが滑り出す直前のデューティ率ＤN までステップ状に減少する。その後、デューティ率を徐々に減じていき、フォワードクラッチが次第に解放側に操作される。
これにより、図７（ｃ）に示すように、フォワードクラッチの油圧が低下して、それまで係合状態で停止保持されていたタービンが回転し始める。そして、タービン回転速度Ｎtが、図７（ａ）に示すスリップ判定値ΔＮBを越えると、突入制御が終了する（ＳＢ１：タービンスリップ判定点）。
【０００７】
突入制御が終了すると、次に定常制御が開始される〔図７（ｃ）参照〕。この定常制御では、最初はタービン回転速度Ｎtの変化率ｄＮt／ｄｔが目標値に一致するようにデューティ率Ｄがフィードバック制御される。なお、定常制御開始時のデューティ率Ｄの初期値としては、突入制御で漸減させた最後のデューティ率Ｄに所定値ΔＤB (例えば、デューティ率Ｄの２％）を加算した値が適用される。
【０００８】
その後、タービン回転速度Ｎtとエンジン回転速度Ｎｅとの比（Ｎt／Ｎｅ、以下、単に速度比ｅという）が所定値まで達すると（図中のＦＢ)、今度は、タービン回転速度Ｎtとエンジン回転速度Ｎｅとのスリップ量ＮS（＝Ｎｅ−Ｎｔ）が一定となるようにフィードバック制御が実行される。この場合、具体的には、スリップ量ＮS の変化率ｄＮS／ｄｔに対して周期的に目標値が設定され、上記スリップ量変化率ｄＮS／ｄｔが目標値となるようにフィードバック制御が実行される。
【０００９】
このように、図に示すＦＢを境に、フィードバック制御の対象が、タービン回転速度変化率ｄＮt／ｄｔからスリップ量変化率ｄＮS／ｄtに切り換えられ、その後は、ニュートラル制御の解除条件が成立するまで、上記のフィードバック制御が継続される。
一方、ニュートラル制御の解除条件が成立すると（図中のＥＳ参照)、所定のデューティ率（基準デューティ率）ＤA に、デューティ率ΔＤAFを加えたデューティ率が短時間（ｔ１）だけ出力される。なお、このデューティ率ＤA ＋ΔＤAFは、解放状態のフォワードクラッチの遊び分を詰めるために出力されるものであり、初期フィルともいう。
【００１０】
そして、所定時間（ｔ１）が経過すると、フォワードクラッチ７の係合開始が判定されるまで（ＳＢ：クラッチ係合開始点）、基準デューティ率ＤA が出力される。なお、上記基準デューティ率ＤA は、それまでスリップしていたフォワードクラッチが係合を開始するのに適したデューティ率に設定されている。
また、クラッチ係合開始点ＳＢは、前周期のスリップ量（ＮＳ）n-1 と現周期のスリップ量（ＮＳ）n との関係が（ＮＳ）n-1 ＜（ＮＳ）n となったときの目標スリップ量（ＮＳ）o に対して、（ＮＳ）n ＞（ＮＳ）o ＋Ａ（Ａは１３０ｒｐｍ程度）を満足した時をいう。
【００１１】
また、フォワードクラッチの係合開始が判定されると、その後はタービン回転速度変化率ｄＮｔ／ｄｔが目標変化率に一致するようにＰＩＤフィードバック制御が実行される。
そして、フォワードクラッチの同期が判定されると（図中のＦＦ）、所定デューティ率ΔＤE を所定時間だけ加算して出力した後、デューティ率を１００％に設定（全圧供給）して、ニュートラル制御の解除制御が終了する（図中のＳＦ)。
【００１２】
また、同期判定は、例えばタービン回転速度Ｎｔが所定回転速度（例えば、１５０ｒｐｍ）以下となったことが検出されると実行される。
なお、解除制御中に車速が生じた場合には、フォワードクラッチのスリップ量変化率が目標変化率に一致するようにフィードバック制御が行なわれる。ここでフォワードクラッチのスリップ量変化率は、変速機の入力側回転速度変化率（即ちタービン回転速度変化率）ｄＮｔ／ｄｔと、フォワードクラッチ直後の変速機の回転速度変化率ｄＮT1／ｄｔとの差（ｄＮｔ／ｄｔ−ｄＮT1／ｄｔ）で算出することができる。また、上記回転速度ＮT1は、変速機の出力側回転速度Ｎｏと、１速のギア比ｉ1 とを用いて、ＮT1＝ｉ1 ・Ｎｏと表すことができ、フォワードクラッチのスリップ量変化率は、ｄＮｔ／ｄｔ−ｉ1・ｄＮｏ／ｄｔと表すことができる。そして，車速が生じた場合には、この値が目標変化率に一致するようにフィードバック制御が行なわれるのである。
【００１３】
ところで、ニュートラル制御の解除条件が成立する状況としては、例えば以下の２通りの場合が考えられる。
まず第１は、ドライバが単にフットブレーキの操作を解除することにより解除条件が成立した場合である。以下、このような場合のニュートラル制御の解除を通常解除という。第２は、フットブレーキの操作解除後、即アクセルオンした場合や、左足でブレーキペダルを踏み込みながら右足でアクセルペダルを踏みこんだ場合である。以下、このような場合のニュートラル制御の解除を急発進解除という。
【００１４】
上記の第１の場合（通常解除）と第２の場合（急発進解除）とでは、フィードバック制御中（図中のＳＢ〜ＦＦの期間）のアクセルペダル踏み込み状態が異なり、通常解除ではアクセルオフとなり、急発進解除ではアクセルオンとなる。
ここで、フィードバック制御で用いられるフィードバックゲイン（比例ゲイン，微分ゲイン及び積分ゲイン）に着目すると、このフィードバックゲイン（以下、単にＦＢゲインという）は、通常解除時にマッチングした値に設定されており、フォワードクラッチに係合ショックが発生しないような比較的小さい値に設定されている。
【００１５】
しかしながら、通常解除時にマッチングしたＦＢゲインを用いると、急発進解除時に、アクセルオンによるエンジントルクの上昇に対してＦＢゲインが小さすぎ、フォワードクラッチの係合力が小さくスリップが発生してしまう。そして、その後フィードバック制御によりソレノイドのデューティ率が必要以上に大きく設定されて、フォワードクラッチが急結合してショックが生じるという課題がある。
【００１６】
また、急発進解除時にマッチングしたＦＢゲインを用いると、通常解除時に、今度はＦＢゲインが大きすぎ、フォワードクラッチクラッチが急結合してしまいやはりショックが発生するという課題がある。
このような課題を解決するには、例えば通常解除時にマッチングしたＦＢゲインを急発進解除時に適用しながらも、アクセルオン時にタービン回転速度の目標変化率ｄＮSO／ｄｔを大きく設定してフォワードクラッチのスリップを防止することが考えられる。
【００１７】
ところが、このような対策を講じたとしても、アクセルオンしてから実際にエンジントルク（フォワードクラッチへの入力トルク）が上昇するまでにはタイムラグがあるため、その間にフィードバック制御が過補正となり（すなわちデューティ率が必要以上に大きく設定され）、やはり急結合によるショックが生じてしまうという課題がある。
【００１８】
一方で、フォワードクラッチ用に供給される作動油の油圧（ライン圧）は、エンジン回転速度ＮｅやＡＴＦ油温に応じて変動する。また、ライン圧が変動してしまうと、同じデューティ率でもフォワードクラッチの係合力が異なり、この結果、エンジンの状態によって、フィードバック制御開始（クラッチ係合開始点ＳＢ）から終了（同期判定点ＦＦ）までの制御時間に差が生じることが考えられる。
【００１９】
例えば、ライン圧の大きな状態（エンジン回転速度大，ＡＴＦ油温小）でマッチングしたＦＢゲイン（比較的小さい）をライン圧の小さな状態（エンジン回転速度小，ＡＴＦ油温大）のときに適用すると、ＦＢゲインが小さすぎフォワードクラッチが同期判定（ＦＦ）されるまでの時間が長くなるのである。そして、このような場合には、同期判定前（フィードバック制御中）にアクセルを踏み込まれる可能性が高くなるという課題がある。
【００２０】
また、ライン圧の小さな状態（エンジン回転速度小，ＡＴＦ油温大）でマッチングしたＦＢゲイン（比較的大きい）をライン圧の大きい状態（エンジン回転速度大，ＡＴＦ油温小）のときにも適用するとＦＢゲインが大きすぎ、フォワードクラッチの急結合による係合ショックが発生するという課題がある。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、クリープ力制御（ニュートラル制御）の解除条件成立後のフィードバック制御において、最適なフィードバックゲインを設定して、摩擦要素（フォワードクラッチ）のスリップや急結合を防止できるようにした、車両用自動変速機のクリープ力制御装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置では、自動変速機のシフトレンジが走行レンジであるときに所定の条件が成立すると、走行時に係合される摩擦要素の係合力が低下してクリープ力が低下し、その後、自動変速機がニュートラル状態に近い状態に保持される。
【００２２】
そして、解除判定手段でクリープ力が低下した状態を解除する解除条件が成立したと判定されると、フィードバックゲイン設定手段により、エンジン負荷検出手段で検出されたエンジンの負荷に応じてフィードバックゲインが設定されるとともに、フィードバック制御手段により、上記フィードバックゲインを用いてフィードバック制御が実行される。
また、フィードバックゲインは、エンジン負荷検出手段で検出されたエンジン負荷が所定値以上であるときには、入力トルク検出手段により検出された入力トルクに基づいてフィードバックゲイン設定手段により設定される。
【００２３】
また、請求項２記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置では、フィードバックゲイン設定手段において、エンジン負荷が所定値以上のときと所定値未満のときとでそれぞれ異なるパラメータに基づいてフィードバックゲインが細分化して設定される。
また、請求項３記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置では、エンジン負荷が所定値未満のときには、油温検出手段で検出された自動変速機の油温とエンジン回転速度検出手段で検出されたエンジン回転速度とに基づいてフィードバックゲインが設定される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機のクリープ力制御装置について説明すると、図１はその全体構成を示す模式図である。
図１に示すように、自動変速機１はエンジン２と結合された状態で図示しない車両に搭載されている。エンジン２の出力軸２ａはトルクコンバータ（流体継手）３を介して変速機構４に連結され、その変速機構４は図示しないディファレンシャルギアを介して車両の駆動輪と接続されている。
【００２５】
また、エンジン２の出力軸２ａは、トルクコンバータ３のポンプインペラ３ａに接続されており、この出力軸２ａの回転に伴いポンプインペラ３ａが回転すると、ＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション・フルード）を介してタービンランナ３ｂが回転駆動され、その回転が変速機構４に伝達されるようになっている。
【００２６】
詳細は説明しないが、変速機構４は、複数組の遊星歯車機構及びそれらの構成要素（サンギア，ピニオンギア及びリングギア）の動作を許容又は規制するクラッチやブレーキ類から構成されており、これらのクラッチやブレーキの係合状態を油圧源（オイルポンプ）から供給されるＡＴＦにより適宜切り換えて、所望の変速段を達成するようになっている。なお、この変速機構４の構造については、一般に広く知られたものであるので、フォワードクラッチ７以外の構成については図示を省略する。
【００２７】
一方、車室内には、図示しない入出力装置，制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭ等），中央処理装置（ＣＰＵ）及びタイマカウンタ等を備えたＡ／Ｔ−ＥＣＵ（自動変速機制御ユニット、以下、単にＥＣＵという）１１が設置されており、後述する各種センサからの情報に基づいて各種の制御信号が設定されて、自動変速機１の総合的な制御が行なわれるようになっている。
【００２８】
ＥＣＵ１１の入力側には、エンジン２の回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ（エンジン回転速度検出手段）１２、タービンランナ３ｂの回転速度Ｎｔ（即ち、フォワードクラッチ７の入力回転速度）を検出するタービン回転速度センサ１３、車両の走行速度（車速）Ｖｓを検出する車速センサ１４、ブレーキオイルの圧力に基づいてオンオフが切り換わるブレーキ圧スイッチ２０、エンジン負荷としてのエンジン２のスロットル開度θTH（＝アクセル操作量）を検出するスロットルセンサ１６、ＡＴＦの油温ＴOIL を検出する油温センサ（油温検出手段）１７、及び運転者にて選択されたシフトポジション（例えば、Ｎレンジ，Ｄレンジ，Ｐレンジ及びＲレンジ等）を検出するためのシフトポジションセンサ１８等の各種センサやスイッチ類が接続されている。なお、ブレーキ圧スイッチ２０に代えてブレーキペダルを踏んだときにオンとなるブレーキスイッチを設けてもよい。
【００２９】
また、ＥＣＵ１１の出力側には、上述のオイルポンプからの作動油を切換制御して変速機構４のクラッチやブレーキの係合要素を作動させるための多数のソレノイドや圧力調整弁（プレッシャコントロールバルブ）が接続されている。
そして、ＥＣＵ１１では、スロットルセンサ１６で検出されたスロットル開度θTH及び車速センサ１４で検出された車速Ｖsを用いて図示しない変速マップから目標変速段を設定し、この目標変速段を達成すべく上記ソレノイドや圧力調整弁を制御して変速機構４の係合要素（クラッチ及びブレーキ等）の係合状態を切り換え、変速制御を実行するようになっている。なお、図１中では、このような多数のソレノイドや圧力調整弁のうち、フォワードクラッチ７の係合状態を切り換えるソレノイド１９及び圧力調整弁２１のみを図示しており、他のソレノイド及び圧力調整弁については図示を省略する。
【００３０】
ソレノイド１９はＥＣＵ１１によりその作動がデューティ制御されるようになっており、このソレノイド１９の作動に応じて圧力調整弁２１へのパイロット圧（制御圧）の供給状態が調整されるようになっている。具体的には、ソレノイド１９により圧力調整弁２１へパイロット圧が供給されると、圧力調整弁２１のスプール２１ａが図中左側に移動してフォワードクラッチ７のライン圧が排出され、フォワードクラッチ７の係合力が低下する。また、これとは逆に、ソレノイド１９によりパイロット圧が排出されると、フォワードクラッチ７にライン圧が供給されて係合力が大きくなる。このように、ソレノイド１９のデューティ率（係合力指令値）を制御することで、フォワードクラッチ７の係合力を調整できるのである。なお、本実施形態では、ソレノイド１９のデューティ率が増加するほど、フォワードクラッチ７の係合力が大きくなるように設定されている。
【００３１】
次に、ニュートラル制御（クリープ力制御）について簡単に説明すると、このニュートラル制御は、Ｄレンジで車両が停止中であるとフォワードクラッチ７の係合力を低下させてニュートラル状態に近い状態に制御するものであり、摩擦係合要素としてのフォワードクラッチ７をスリップさせることでニュートラル制御（クリープ力制御）が実行されるようになっている。
【００３２】
そして、本実施形態では、ニュートラル制御の開始条件として以下の（１）〜（３）の条件が設定されている。
（１）ブレーキ圧スイッチ２０がオン（ブレーキ圧が所定値Ｐａ以上）。
（２）スロットルセンサ１６によりアクセル非操作（スロットル開度が所定量以下）が検出された。
（３）車速センサ１４により検出された車速Ｖｓが所定値未満。
【００３３】
そして、シフトポジションセンサ１８により検出されたシフトレンジがＤレンジであることを前提に、以上の条件（１）〜（３）が全て成立したと判定されると、ニュートラル制御が開始されるようになっている。なお、以下では開始条件（１）〜（３）が全て成立した場合を、単に、開始条件が成立したという。
一方、ニュートラル制御の解除条件としては、以下の（１）〜（３）が設定されており、Ｄレンジを保持していることを前提に、そのいずれかが満たされると、運転者に発進意志があるものとして解除条件が成立し、ニュートラル制御が解除されて第１速段に切り換えられるようになっている。
（１）ブレーキ圧スイッチ２０がオフ（ブレーキ圧が所定値Ｐａ未満）になった場合。
（２）スロットルセンサ１６によりアクセル操作（スロットル開度θthが所定値以上）が検出された場合。
（３）車速センサ１４で検出された走行速度Ｖｓが所定値以上になった場合。
【００３４】
なお、上記の解除条件（１）〜（３）のいずれか１つでも満たされた場合を、単に、解除条件が成立したという。
また、ここでは特に説明しないが、上述以外にもシフトレンジがＤレンジからＮレンジに操作された場合にももちろんニュートラル制御は解除されるようになっている。
【００３５】
次に、本装置の要部について説明すると、本装置では、ニュートラル制御の解除条件成立後、フォワードクラッチ７の係合開始判定時（図７のＳＢ参照）からフォワードクラッチ７の同期判定時（図７のＦＦ参照）までの間に実行されるフィードバック制御（タービン回転速度変化率ｄＮｔ／ｄｔが目標変化率に一致するようなフィードバック制御）中のフィードバックゲイン（ＦＢゲイン）の設定に特徴があり、これ以外の基本的な動作については、発明が解決しようとする課題の欄で図７（ａ）〜（ｃ）を用いて説明したものとほぼ同様である。
【００３６】
以下、図２を用いて本発明の特徴となる部分について説明すると、図２は本装置の要部機能に着目した機能ブロック図であって、図示するように、ＥＣＵ１１内には、解除判定手段６１，フィードバックゲイン設定手段６２，フィードバック制御手段６３及び入力トルク算出手段６４が設けられている。さらに、フィードバックゲイン設定手段６２には、アクセルオン時フィードバックゲイン設定部６２ａ及びアクセルオフ時フィードバックゲイン設定部６２ｂが設けられている。
【００３７】
このうち、解除判定手段６１には、スロットルセンサ１６，車速センサ１４及びブレーキ圧スイッチ２０等が接続されており、解除判定手段６１ではこれらのらのセンサからの情報に基づいて、上述したニュートラル制御の解除条件が成立したか否かが判定されるようになっている。そして、この解除判定手段６１で解除条件が成立したと判定されると、解除制御〔図７（ｃ）参照〕が実行されるようになっている。
【００３８】
また、フィードバックゲイン設定手段６２には、解除判定手段６１及びスロットルセンサ１６からの情報が入力されるようになっており、ニュートラル制御の解除条件が成立したと判定されると、その直後のエンジン負荷に応じて、フォワードクラッチ７の係合開始判定時（図７のＳＢ参照）からフォワードクラッチ７の同期判定時（図７のＦＦ参照）までの間に実行されるＰＩＤフィードバック制御のＦＢゲインが設定されるようになっている。なお、このＦＢゲインとしては、具体的には比例ゲインＫＰ，微分ゲインＫＩ及び積分ゲインＫＤがあるが、本実施形態では、これらのゲインを代表してＦＢゲインという。
【００３９】
ここで、エンジン２の負荷はスロットルセンサ１６により検出されるようになっている。すなわち、スロットルセンサ１６はエンジン負荷検出手段として機能するセンサであって、フィードバックゲイン設定手段６２ではスロットルセンサ１６で得られるスロットル開度θTHに基づいて、エンジン負荷としてのアクセルペダル踏み込み量及びその変化率を算出するようになっている。
【００４０】
また、本実施形態では、スロットルセンサ１６で得られるスロットル開度電圧（即ち、エンジン負荷）が所定値（例えば０．９Ｖ）以上であると、アクセルペダルが踏み込まれている（アクセルオン）と判定されるようになっており、また、スロットル開度電圧が上記所定値未満であると、アクセルペダルが踏み込まれていない（アクセルオフ）と判定されるようになっている。なお、エンジン負荷検出手段は上記スロットルセンサ１６に限定されるものではなく、これに代えて、アクセルペダルの踏み込み量を直接検出するようなセンサ等を用いてもよい。
【００４１】
そして、フィードバックゲイン設定手段６２では、アクセルオンの場合とアクセルオフの場合とでＦＢゲインを分けて設定するようになっている。即ち、図示するように、アクセルオンと判定された場合にはアクセルオン時フィードバックゲイン設定部６２ａにより、また、アクセルオフと判定された場合にはアクセルオフ時フィードバックゲイン設定部６２ｂによりそれぞれＦＢゲインが設定されるようになっているのである。
【００４２】
ここで、まずニュートラル制御の解除条件成立直後にアクセルオンと判定された場合、すなわち、アクセルオン時フィードバックゲイン設定部６２ａによりＦＢゲインが設定される場合について説明すると、この場合には、ドライバはブレーキペダルを離してから即アクセルペダルを踏み込んでいるので、ドライバには急発進する意思があると判定することができる。そこで、このような場合を、以下、急発進解除という。
【００４３】
このような急発進解除時には、フィードバック制御中にエンジントルクが上昇するので、速やかにフォワードクラッチ７を同期させて（図６のＦＦ参照）、フォワードクラッチ７がスリップするのを防止したい。このためには、フィードバック制御中のタービン回転速度目標変化率ｄＮSO／ｄｔを大きく設定して、フォワードクラッチ７の同期判定を早めることが考えられるが、ドライバがアクセルペダルを踏んだとしても、エンジン２のトルクはすぐに立ち上がるのではなく、いわゆるタイムラグが生じるため、目標変化率ｄＮSO／ｄｔを大きく設定するとフィードバック制御が過補正となり、フォワードクラッチ７に係合ショックが生じることが考えられる。
【００４４】
そこで、本装置では、急発進解除時には自動変速機１のフォワードクラッチ７に対する実際の入力トルクＴT を検出（又は算出）し、この入力トルクＴT に応じてフィードバック制御時のＦＢゲインを設定するようになっている。
すなわち、図２に示すように、ＥＣＵ１１には入力トルクＴT を算出する入力トルク算出手段６４が設けられており、この入力トルク算出手段６４で算出されたエンジンの入力トルクＴT が、上記アクセルオン時フィードバックゲイン設定部６２ａに出力されるようになっている。
【００４５】
入力トルク算出手段６４には、エンジン回転速度センサ１２及びタービン回転速度センサ１３が接続されており、これら、入力トルク算出手段６４，エンジン回転速度センサ１２及びタービン回転速度センサ１３により、入力トルク検出手段が構成されている。
そして、入力トルク算出手段６４では下式によりフォワードクラッチ７への入力トルクＴT を算出するようになっている。
【００４６】
ＴT ＝ｔ・（Ｃ・Ｎｅ2 ＋Ｉｅ・ｄＮｅ／ｄｔ）
ただし、ｔ：トルクコンバータ３のトルク比
Ｃ：トルクコンバータ３の容量係数
Ｎｅ：エンジン回転速度
Ｉｅ：エンジンのイナーシャ
ｄＮｅ／ｄｔ：エンジン回転速度変化率
ここで、トルクコンバータ３のトルク比ｔ及び容量係数Ｃは、いずれもタービン回転速度Ｎtとエンジン回転速度Ｎｅとの比（以下、単に速度比ｅという）に応じて変動する値であり、その特性の一例を示すと図３に示すようになる。入力トルク算出手段６４には、このような特性が予めマップ化されて格納されており、検出されたタービン回転速度Ｎt及びエンジン回転速度Ｎｅを用いて、このマップからトルク比ｔ及び容量係数Ｃが設定されるようになっている。また、エンジン２のイナーシャＩｅは、エンジン２の固有の値であり、実験等により求めることができ、入力トルク算出手段６４に記憶されている。
【００４７】
そして、入力トルク算出手段６４で入力トルクＴT が算出されると、アクセルオン時フィードバックゲイン設定部６２ａにより、この入力トルクＴT の大きさに応じてＦＢゲインが設定されるようになっている。
具体的には、このアクセルオン時フィードバックゲイン設定部６２ａには、第１の閾値αT1及び第２の閾値αT2（＞αT1）が設けられており、上記入力トルクＴT を各閾値と比較して、入力トルクＴT の大きさが以下の３通りに場合分けされるようになっている。なお、第１の閾値αT1は、アイドルトルク相当のトルクに設定されている。
【００４８】
▲１▼ＴT ＜αT1，▲２▼αT1≦ＴT ＜αT2，▲３▼αT2≦ＴT
そして、アクセルオン時フィードバックゲイン設定部６２ａでは、ＦＢゲインとして予め記憶されていたゲインの中から、▲１▼の場合にはＫONL（ＫＰONL ，ＫＩONL ，ＫＤONL ） を、▲２▼の場合にはＫONM （ＫＰONM ，ＫＩONM ，ＫＤONM ）を、▲３▼の場合にはＫONH （ＫＰONH ，ＫＩONH ，ＫＤONH ）を設定するようになっている。
【００４９】
ここで、▲１▼の場合には、入力トルクＴT はあまり大きくない状態であり、ＦＢゲインＫをあまり大きな値に設定する必要はないので、この場合には一番小さいＦＢゲインＫONL が設定される。また、▲３▼の場合には、入力トルクＴT がすでに十分大きくなっているため、速やかにフォワードクラッチ７を係合するべく最大のゲインＫONH が設定される。また、▲２▼の場合には、▲１▼と▲３▼との中間のゲインＫONM が設定されるようになっている。
【００５０】
そして、フィードバック制御手段６３では、フォワードクラッチ７の係合開始判定点（ＳＢ）から同期判定点（ＦＦ）までの間、上記のフィードバックゲイン設定手段６２で周期的に設定されるＦＢゲインを用いて、タービン回転速度の変化率が目標変化率となるようにＰＩＤフィードバック制御を実行するようになっている。なお、このフィードバック制御は、フォワードクラッチ７が通常係合状態（完全な係合状態）となるようにソレノイド１９のデューティ率Ｄをフィードバック制御するものであり、出力デューティ率Ｄは例えば下式（１）〜（４）により算出されるようになっている。
【００５１】
0003656514.tif 000002
ここで、目標変化率とは、タービン回転速度の目標変化率ｄＮSO／ｄｔであり、実変化率とは、タービン回転速度の実変化率ｄＮｔ／ｄｔである。また、ｎは今回の制御周期、ｎ−１は前回の制御周期を意味する添字である。なお、補正項については、本願には直接関係しないので説明を省略する。
【００５２】
また、積分項の初期値は、発明が解決しようとする課題の欄で説明した基準デューティ率ＤA 〔図７（ｂ）参照〕が設定されるようになっている。基準デューティ率ＤA は、それまでスリップしていたフォワードクラッチ７が係合を開始するのに適したデューティ率に設定されており、Ｎ−Ｄ制御（シフトレンジをＮレンジからＤレンジに操作したことにより開始されるニュートラル制御）の開始時に出力される学習値である。
【００５３】
次に、フィードバックゲイン設定手段６２でアクセルオフと判定された場合（以下、通常解除時という）について説明すると、この場合にはアクセルオフ時フィードバックゲイン設定部６２ｂによりＦＢゲインが設定されるようになっている。
ここで、図２に示すように、アクセルオフ時フィードバックゲイン設定部６２ｂには、エンジン回転速度センサ１３及び油温センサ１７が接続されている。また、アクセルオフ時フィードバックゲイン設定部６２ｂ内には、図４に示すように、エンジン回転速度Ｎｅ及びＡＴＦ油温ＴOIL の大きさをそれぞれ３分割したマップが設けられており、エンジン回転速度センサ１３及び油温センサ１７で得られたエンジン回転速度Ｎｅ及びＡＴＦ油温ＴOILを用いて、上記マップからＦＢゲインが設定されるようになっている。
【００５４】
ところで、フォワードクラッチ７の係合油圧（ライン圧）はエンジン回転速度ＮｅやＡＴＦ油温ＴOIL の影響を受けやすく、エンジン回転速度ＮｅやＡＴＦ油温ＴOIL が変動するとこれに応じてライン圧が変動する場合がある。また、このようにライン圧が変動すると、ソレノイド１９への出力デューティ率が同一でもフォワードクラッチ７へ供給される油圧が異なることになり、場合によっては、フォワードクラッチ７にスリップが生じたり、係合ショックが生じたりする場合がある。
【００５５】
そこで、本装置では、このようなエンジン回転速度ＮｅやＡＴＦ油温ＴOIL のパラメータに応じてＦＢゲインを変更するようになっているのである。具体的には、エンジン回転速度Ｎｅが大きくＡＴＦ油温ＴOILが小さいときにはライン圧が大きくなる傾向があるので、このような場合にはＦＢゲインが小さくなるように設定されている。つまり、エンジン回転速度Ｎｅが大きくなるほどＦＢゲインが小さく、また、ＡＴＦ油温ＴOILが小さくなるほどＦＢゲインが小さくなるような傾向に設定されているのである。
【００５６】
そして、このアクセルオフ時フィードバックゲイン設定部６２ｂでＦＢゲインが設定されると、上述と同様に、フィードバック制御手段６３により、上記ＦＢゲインを用いてフィードバック制御が実行されるようになっている。
また、これ以降は、図７を用いて説明したように、タービン回転速度Ｎｔが所定値以下となると（ＦＦ：同期判定点）、このときのデューティ率に対してさらに所定デューティ率ΔＤE を加算した値が出力され、デューティ率ΔＤEの出力から所定時間ｔE が経過すると、デューティ率が１００％に設定（全圧供給）されてニュートラル制御の解除制御が終了する（ＳＦ）。これにより、図７（ｃ）に示すように、フォワードクラッチ７の油圧が上昇して、フォワードクラッチ７が係合されるのである。
【００５７】
また、クラッチ係合開始点（ＳＢ）以降、車速が生じた場合には、フォワードクラッチ７におけるスリップ量変化率が目標変化率に一致するようにフィードバック制御が行なわれるようになっている。
本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機のクリープ力制御装置は、上述のように構成されているので、ニュートラル制御（クリープ力制御）の解除時には、例えば図５及び図６に示すようなフローチャートにしたがってデューティ率Ｄが設定されるとともに解除制御が実行される。
【００５８】
まず、図５に示すように、ステップＳ１においてニュートラル制御の解除条件成立が判定されると、ステップＳ２で所定時間（ｔ１）の間デューティ率としてＤA ＋ΔＤAFが出力される。なお、デューティ率ＤA は、Ｎ−Ｄ制御開始時に設定される初期デューティ率であり、デューティ率ΔＤAFは、エンジン回転速度Ｎｅ及びＡＴＦ油温ＴOIL に応じて設定されるデューティ率である。そして、所定時間（ｔ１）が経過すると、次にステップＳ３に進み、ここではデューティ率としてＤA が出力される。
【００５９】
その後、ステップＳ４に進み、フォワードクラッチ７の係合開始が判定されるまでデューティ率ＤA が出力される。一方、ステップＳ４で係合開始が判定されると、ステップＳ５以降に進んでフィードバック制御が実行される。この場合、まず、ステップＳ５でフィードバックゲイン（ＦＢゲイン）が算出される。このＦＢゲインは、例えば図６に示すようなサブルーチンにしたがって設定されるが、これについては後述する。そして、ステップＳ６に進んで、このＦＢゲインを用いて出力デューティ率が上記の式（１）〜（４）により算出される。
【００６０】
そして、ステップＳ７でフォワードクラッチ７の同期が判定される（ＦＦ）まで、上記ステップＳ５〜ステップＳ７のルーチンが実行され、この間、タービン回転速度変化率が目標変化率となるようにフィードバック制御が実行される。
また、ステップＳ７で同期判定されると、次にステップＳ８に進み、直前のデューティ率にΔＤE を加算した値がデューティ率として出力される。そして、ステップＳ９で同期判定から所定時間（ｔE ）が経過したと判定されると、ステップＳ１０に進み、デューティ率が１００％に設定されて（全圧供給）ニュートラル制御の解除制御が終了する。
【００６１】
また、ステップＳ５におけるＦＢゲインの設定について図６に示すフローチャートを用いて説明すると、まず、ステップＳ１０１でアクセルペダルがオンであるか否かが判定される。なお、本実施形態では、スロットルセンサ１６で得られるスロットル開度電圧が、例えば０．９Ｖ以上であるとアクセルオンと判定される。
【００６２】
そして、ステップＳ１０１でアクセルオンと判定された場合には、急発進解除時に適したＦＢゲインを設定するべくステップＳ１０２以下に進み、アクセルオフと判定された場合には、通常解除時に適したＦＢゲインを設定するべくステップＳ１０８以下に進む。
ステップＳ１０２に進んだ場合には、まず、フォワードクラッチ７の入力トルクＴT が下式により算される。
【００６３】
ＴT ＝ｔ・（Ｃ・Ｎｅ2 ＋Ｉｅ・ｄＮｅ／ｄｔ）
入力トルクＴT が算出されると、次にステップＳ１０３及びステップＳ１０４で上記入力トルクＴT と第１，第２の閾値αT1 ，αT2 との大きさが比較され、この結果に応じてステップＳ１０５〜Ｓ１０７でＦＢゲインが設定される。
すなわち、入力トルクＴT が第１の閾値αT1未満の場合には、アクセルオンであっても実際にはエンジントルクが立ち上がっていないものと判定され、この場合には、ステップＳ１０５でＦＢゲインとして比較的小さな値ＫONL（ＫＰONL ，ＫＩONL ，ＫＤONL ）が設定される。
【００６４】
また、入力トルクＴT が第２の閾値αT2以上の場合には、アクセルオンによりエンジントルクが十分に大きくなっていると判定され、ステップＳ１０７でＦＢゲインとして比較的大きな値ＫONH（ＫＰONH ，ＫＩONH ，ＫＤONH ）が設定される。
さらに、入力トルクＴT が上記第１の閾値と第２の閾値との間にあると判定された場合には、ステップＳ１０６でＫONL とＫONH  との中間の値ＫONM（ＫＰONM ，ＫＩONM ，ＫＤONM ）が設定される。
【００６５】
一方、ステップＳ１０１でアクセルオフと判定された場合には、ステップＳ１０８に進み、エンジン回転速度Ｎｅ及びＡＴＦ油温ＴOIL が読み込まれる。そして、ステップＳ１０９で上記エンジン回転速度Ｎｅ及びＡＴＦ油温ＴOIL に応じてＦＢゲインが設定される。なお、このＦＢゲインは、例えばエンジン回転速度Ｎｅ及びＡＴＦ油温ＴOIL をそれぞれ３つの領域に分割したマップ（図４参照）に基づいて設定される。
【００６６】
なお、この場合には、エンジン回転速度Ｎｅが大きくなるほどＦＢゲインが小さく、また、ＡＴＦ油温ＴOILが小さくなるほどＦＢゲインが小さくなるような傾向に設定されている。これは、ライン圧が大きくなるような傾向があるときにはＦＢゲインを小さく設定するためである。
このように、本発明の一実施形態に係る本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置によれば、ニュートラル制御の解除時において、アクセルペダルのオンオフに応じて、急発進解除か通常解除かが判定されるとともに、急発進解除と通常解除とでそれぞれフィードバック制御におけるＦＢゲインが切り換えられるので、ニュートラル制御の解除時の状況に応じてそれぞれ適したＦＢゲインを設定することができる利点がある。したがって、急発進解除時にフォワードクラッチ７にスリップが生じた後に急結合して係合ショックが生じるといった事態を防止することができ、円滑にフォワードクラッチ７を係合することができる。
【００６７】
特に、アクセルオン（エンジン負荷が所定値以上）のときとアクセルオフ（エンジン負荷が所定値未満）のときとでそれぞれ異なるパラメータに基づいてＦＢゲインが細分化して設定されるので、ドライバの操作に応じたＦＢゲインを設定することができる。つまり、アクセルオンのときには入力トルクＴT をパラメータとし、また、アクセルオフのときには、エンジン回転速度Ｎｅ及びＡＴＦ油温ＴOIL をパラメータとしてＦＢゲインを設定することにより、常に最適なＦＢゲインを設定することができる。
【００６８】
さらに、アクセルオンの場合、すなわち急発進解除の場合には、ＦＢゲインを変速機１のフォワードクラッチ７に対する入力トルクＴT に応じて設定することにより、アクセルの踏み込み量が異なる場合であっても、アクセルの踏み込み量に応じたＦＢゲインを設定することができ、円滑にフォワードクラッチ７を係合させることができる。例えば、アクセルの踏み込み量が大きいときにフォワードクラッチ７がスリップした後に急結合して係合ショックが生じたり、アクセルの踏み込み量が小さい時にフォワードクラッチ７が急結合して係合ショックが生じたりするといった事態を確実に防止することができる利点がある。
【００６９】
また、アクセルオフの場合、すなわち通常解除の場合には、エンジン回転速度Ｎｅ及びＡＴＦ油温ＴOIL をパラメータとしてＦＢゲインを設定することにより、フォワードクラッチ７のライン圧が変動しても常に安定したフィードバック制御を実行することができ、フォワードクラッチ７に対する応答性を確保しながら、フォワードクラッチ７の急結合によるショックを防止することができる利点がある。
【００７０】
なお、本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置は、上述のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上述の実施形態ではアクセルのオンオフに応じてフィードバックゲインを設定するように構成されているが、エンジン負荷としてアクセルペダル操作量の変化率を適用し、このアクセルペダル操作量の変化率に基づいてフィードバックゲインを設定するようにしてもよい。また、本発明は、流体クラッチ（トルクコンバータ）を介してエンジンの駆動力を伝達する自動変速機に広く適用可能である。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置によれば、クリープ力が低下した状態を解除する解除条件が成立すると、エンジンの負荷に応じてフィードバックゲインが設定されるので、クリープ力制御の解除時の状況に適したフィードバックゲインを設定することができる利点がある。そして、このようにフィードバックゲインを設定することにより、エンジンの負荷が小さいときにはショックを発生することなく円滑に摩擦要素を係合させることができ、また、エンジン負荷が大きいときには、摩擦要素にスリップが生じた後に急結合して係合ショックが生じるといった事態を防止することができる利点がある。
特に、エンジン負荷が所定値以上のとき（急発進解除の場合）には入力トルクに応じてフィードバックゲインが設定されるので、エンジン負荷が比較的大きいときに摩擦要素がスリップした後に急結合して係合ショックが生じたりすることを確実に防止することができる。また、エンジン負荷が比較的小さい時には摩擦要素が急結合して係合ショックが生じるといった事態を確実に防止することができる利点がある。
【００７２】
また、請求項２記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置によれば、エンジン負荷が所定値以上のときと所定値未満のときとでそれぞれ異なるパラメータに基づいて該フィードバックゲインを細分化して設定されるので、常に最適なフィードバックゲインを設定することができるという利点がある。
【００７３】
また、請求項３記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置によれば、エンジン負荷が所定値未満のとき（通常解除の場合）にはエンジン回転速度と油温とを用いてフィードバックゲインが設定されるので、摩擦要素のライン圧が変動しても常に安定したフィードバック制御を実行することができ、摩擦要素に対する応答性を確保しながら、摩擦要素の急結合によるショックを防止することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の要部機能に着目した機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置に適用されるクコンバータのトルク比及び容量係数の特性の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置にそなえられたフィードバックゲインを設定するためのマップの一例である。
【図５】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の創案過程で案出されたクリープ力制御装置の制御特性を示す図である。
【符号の説明】
１  変速機
２  エンジン
７  フォワードクラッチ（摩擦要素）
１２  エンジン回転速度検出手段（エンジン回転速度センサ）
１６  スロットルセンサ（エンジン負荷検出手段）
１７  油温検出手段（油温センサ）
６１  解除判定手段
６２  フィードバックゲイン設定手段
６３  フィードバック制御手段
６４  入力トルク検出手段を構成する入力トルク算出手段
【図１】
0003656514.tif 000003
【図２】
0003656514.tif 000004
【図３】
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【図４】
0003656514.tif 000006
【図５】
0003656514.tif 000007
【図６】
0003656514.tif 000008
【図７】
0003656514.tif 000009