(57)【要約】【課題】  勾配に応じたクリープ力制御を行うことによって、燃費を向上するようにした車両のクリープ制御装置を提供することである。【解決手段】  ロックアップクラッチ付トルクコンバータを備えた自動変速機を搭載した車両のクリープ制御装置であって、スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、車両の走行速度を検出する車速検出手段と、路面の勾配を検出する勾配検出手段と、ロックアップクラッチの締結を制御するロックアップクラッチ締結制御手段とを具備し、前記スロットル開度検出手段によりスロットル開度がほぼ全閉状態であると検出され、シフトレンジが走行レンジで且つ前記車速検出手段により車両が微速もしくは停止状態であると検出されたとき、路面の勾配が大きい程前記ロックアップクラッチ制御手段により前記ロックアップクラッチの締結度を解放側に制御することを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロックアップクラッチ付トルクコンバータを備えた自動変速機を搭載した車両のクリープ制御装置であって、
スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、
車両の走行速度を検出する車速検出手段と、
路面の勾配を検出する勾配検出手段と、
ロックアップクラッチの締結を制御するロックアップクラッチ締結制御手段とを具備し、
前記スロットル開度検出手段によりスロットル開度がほぼ全閉状態であると検出され、シフトレンジが走行レンジで且つ前記車速検出手段により車両が微速もしくは停止状態であると検出されたとき、前記ロックアップクラッチを不完全締結するとともに、路面の勾配が大きい程前記ロックアップクラッチ制御手段により該ロックアップクラッチの締結度を解放側に制御することを特徴とする車両のクリープ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スロットル開度がほぼ全閉で車両がほぼ停止状態にあり、且つシフトレンジが走行レンジにあるときに、自動変速機用トルクコンバータに設けられたロックアップクラッチの締結の程度を制御して、車輪に伝達されるクリープトルクを制御する車両のクリープ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トルクコンバータを有する自動変速機においては、走行レンジにおいてスロットル全閉状態であっても、エンジンアイドル回転により駆動されるトルクコンバータからのトルクが車輪に伝達されてクリープ走行が可能である。
【０００３】
この場合に、ブレーキを踏んで車両を停止させている状態のときには、クリープトルクは不要であり、このままでは、エンジンはクリープトルクを発生させる分だけ余分な燃料を消費して燃費が悪化する。また、エンジン負荷の増大にともない不快なエンジンアイドル振動を発生させるという問題もある。
【０００４】
そこで、自動変速機を有する車両の中には、燃料消費量削減を目的として、走行レンジにおいてスロットル全閉状態で車両が停止しているとき、又はほぼ停止状態にあるときに、トルクコンバータに付随して設けられたロックアップクラッチを半係合させることによって、アイドル回転を行っているエンジンの負荷を低減する制御を行うものが種々提案されている。
【０００５】
例えば、特開２００１−１１６０６７号公報には、クリープ走行を行うことが可能な自動変速機を有する車両に対して、強弱二つのクリープ力を設定し、エンジンからの車輪にいたる動力伝達系中に配設されたクラッチの係合の程度を制御することによって、強弱のクリープ力を切替える車両用クラッチのクリープ制御装置が提案されている。
【０００６】
このクリープ制御装置においては、ブレーキを踏んで車両を停止させている状態において、強クリープトルクよりも小さい弱クリープトルクが発生するようにクラッチ手段を制御（以下、弱クリープ制御）することによって、クリープトルクが必要ない場合に発生していた余分なクリープトルク分に消費される燃料を削減可能である。
【０００７】
さらに、路面勾配が所定値以上である場合には、弱クリープ制御を行わないことによって、登り勾配の走行路における車両発進時の微小な後退を防止している。
【特許文献１】特開２００１−１１６０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に開示されたクリープ制御装置では、弱クリープ制御を禁止する勾配以上で、且つ強クリープトルクが車両発進時の微小な後退を防ぐのに必要十分なトルクとなる勾配以下の勾配を有する走行路に対しては、余分なクリープ力を発生しており、その分だけ不必要に燃料を消費してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、勾配に応じたクリープ力制御を行うことによって、燃費を向上するようにした車両のクリープ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によると、ロックアップクラッチ付トルクコンバータを備えた自動変速機を搭載した車両のクリープ制御装置であって、スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、車両の走行速度を検出する車速検出手段と、路面の勾配を検出する勾配検出手段と、ロックアップクラッチの締結を制御するロックアップクラッチ締結制御手段とを具備し、前記スロットル開度検出手段によりスロットル開度がほぼ全閉状態であると検出され、シフトレンジが走行レンジで且つ前記車速検出手段により車両が微速もしくは停止状態であると検出されたとき、前記ロックアップクラッチを不完全締結するとともに、路面の勾配が大きい程前記ロックアップクラッチ制御手段により該ロックアップクラッチの締結度を解放側に制御することを特徴とする車両のクリープ制御装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スロットル開度がほぼ全閉、走行レンジで且つ車両停止時に、車両走行路の勾配度合いに応じて、走行路の勾配が大きい程ロックアップクラッチの締結度を解放側に制御（滑りの程度が大きくなるように制御）することにより、路面勾配に応じた必要十分な強さの発進駆動力を提供することができる。
【００１２】
そのため、従来のトルクコンバータのように機械特性により一義的に発進駆動力が決定されている場合に比較して、余剰な発進駆動力を排除することができるため、燃料消費量の低減を図ることができる。
【００１３】
また、ロックアップクラッチの滑り制御によって適度な発進駆動力を発生させることができるので、発進前後において運転者が駆動力を微調整するためにブレーキペダル並びにアクセルペダルを操作する煩雑さが低減されるため、一般的なトルクコンバータ付車両よりも操作性を向上させることができる。
【００１４】
さらに、車両発進時のロックアップクラッチの滑り制御によって、エンジンストールの頻度及び程度を低減できるため、エンジン油温の上昇を抑制できるという効果も期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明のクリープ制御装置を搭載した車両の全体構成図である。この車両は前輪駆動車であって、エンジン２のトルクが自動変速機４を介して伝達される左右一対の駆動輪６ａ，６ｂと、走行に伴って回転する左右一対の従動輪８ａ，８ｂとを備える。エンジン２のクランクシャフト１０と自動変速機４のメインシャフト１２との間には、公知のトルクコンバータ１４が介装されている。
【００１６】
図３に示すように、トルクコンバータ１４はクランクシャフト１０に接続されたポンプインペラ１６と、メインシャフト１２に接続されたタービンランナ１８と、固定部に一方向クラッチ２２を介して支持されたステータ２０と、ポンプインペラ１６及びタービンランナ１８を結合可能なロックアップクラッチ２４とを備えている。
【００１７】
ロックアップクラッチ２４はトルコンカバー２６の内面に当接可能なクラッチピストン２８を備えており、クラッチピストン２８の両側に第１油室３０及び第２油室３２が形成されている。
【００１８】
第１油室３０に圧油が供給されてクラッチピストン２８がトルコンカバー２６に当接するとロックアップクラッチ２４が係合し、クランクシャフト１０のトルクが直接メインシャフト１２に伝達される。
【００１９】
一方、第２油室３２に圧油が供給されてクラッチピストン２８がトルコンカバー２６から離間するとロックアップクラッチ２４が係合解除し、クランクシャフト１０とメインシャフト１２との機械的な連結が遮断される。
【００２０】
トルクコンバータ１４の油圧回路は、オイルタンク３４から作動油を汲み上げるオイルポンプ３６と、オイルポンプ３６からの作動油を所定のレギュレータ圧に調圧するレギュレータバルブ３８を含んでいる。
【００２１】
ロックアップシフトバルブ４０は、ロックアップクラッチ２４の非係合時には、トルクコンバータ１４の第２油室３２にレギュレータ圧を伝達するとともに第１油室３０をオイルタンク３４に接続し、ロックアップクラッチ２４の係合時にはトルクコンバータ１４の第１油室３０にレギュレータ圧を伝達するとともに第２油室３２を後述するロックアップコントロールバルブ４２に接続する。
【００２２】
ロックアップコントロールバルブ４２は、第２油室３２からロックアップシフトバルブ４０を介して供給された作動油の圧力を逃がし、第２油室３２の圧力を調整することによりロックアップクラッチ２４の係合力を制御する。
【００２３】
ロックアップタイミングバルブ４４は、高車速時にスロットル圧により作動してロックアップコントロールバルブ４２を作動させることにより、第２油室３２を大気に開放してロックアップクラッチ２４を完全に係合させる。
【００２４】
第１ソレノイドバルブ４６は、オン／オフ制御されるもので、そのオフ時にモジュレータ圧をロックアップシフトバルブ４０の左端に伝達して該ロックアップシフトバルブ４０のスプールを右動させることにより、トルクコンバータ１４の第２油室３２にレギュレータ圧を伝達するとともに第１油室３０をオイルタンク３４に接続し、ロックアップクラッチ１４の係合を解除する。
【００２５】
第１ソレノイドバルブ４６がオンすると、モジュレータ圧を逃がしてロックアップシフトバルブ４０のスプールを左動させることにより、トルクコンバータ１４の第１油室３０にレギュレータ圧を伝達するとともに第２油室３２をロックアップコントロールバルブ４２に接続し、ロックアップクラッチ２４を係合させる。
【００２６】
第２ソレノイドバルブ４８はリニアソレノイドバルブであって、そのオフ時にモジュレータ圧でロックアップコントロールバルブ４２のスプール及びロックアップタイミングバルブ４４のスプールを右方向に付勢し、そのオン時にモジュレータ圧を逃がして上述した付勢力を解除する。
【００２７】
ロックアップコントロールバルブ４２の開度は、第２ソレノイドバルブ４８に供給する電流値を変化させることにより無段階に制御可能であり、ロックアップコントロールバルブ４２の開度を増加させると、トルクコンバータ１４の第２油室３２の背圧が減少してロックアップクラッチ２４の係合力が増加する。
【００２８】
逆に、ロックアップコントロールバルブ４２の開度を減少させると、トルクコンバータ１４の第２油室３２の背圧が増加して、ロックアップクラッチ２４の係合力が減少する。
【００２９】
図１を再び参照すると、エンジン２にはエンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数検出手段５０が設けられるとともに、自動変速機４にはメインシャフト回転数Ｎｍを検出するメインシャフト回転数検出手段５２と、シフトポジションＰを検出するシフトポジション検出手段５４が設けられている。
【００３０】
エンジン２の吸気通路５６に介装されたスロットル弁５８には、スロットル開度θＴＨを検出するスロットル開度検出手段６０が設けられている。さらに、従動輪である左右の後輪８ａ，８ｂには車速Ｖを検出する車速検出手段６２が設けられている。
【００３１】
５３は車両が走行している路面の勾配を検出する勾配検出手段であり、本実施形態では車両の前後加速度Ｇから勾配を演算するＧセンサが用いられている。しかし、勾配検出手段５３は水平面に対する車体の傾斜角を直接検出するものであってもの良い。
【００３２】
図２は、各検出手段からの信号を制御プログラムに基づいて演算処理し、第１，第２ソレノイドバルブ４６，４８を駆動してトルクコンバータ１４の速度比を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）６４を示している。
【００３３】
この電子制御ユニット６４は、演算処理を行うための中央処理装置（ＣＰＵ）６６と、制御プログラムや各種テーブル等のデータを格納しているリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）６８と、各検出手段の出力信号や演算結果を一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７０を有している。
【００３４】
電子制御ユニット６４は更に、エンジン回転数検出手段５０，勾配検出手段５３，シフトポジション検出手段５４、スロットル開度検出手段６０及び車速検出手段６２が接続される入力回路７２と、第１ソレノイドバルブ４６及び第２ソレノイドバルブ４８が接続される出力回路７４を有している。
【００３５】
しかして、電子制御ユニット６４は、入力回路７２を介して入力される各種信号と、ＲＯＭ６８に格納されたデータとを後述する制御プログラムに基づいてＣＰＵ６６で演算処理し、最終的に出力回路７４を介して第１，第２ソレノイドバルブ４６，４８に供給する電流値を制御する。これにより、ロックアップクラッチ２４の係合力を変化させてトルクコンバータ１４の速度比を制御することができる。
【００３６】
次に、図５乃至図８のフローチャートを参照して、本発明実施形態の車両のクリープ制御装置の作動について詳細に説明する。まず、図５のステップＳ１０において、スロットルがほぼ全閉状態か否かを判断する。すなわち、アクセルペダルの踏込が解放された状態か否かを判断し、肯定判定の場合にはステップＳ１１に進み、否定判定の場合には本処理を終了する。
【００３７】
ステップＳ１１においては、車速が所定車速Ｖ０以下か否かを判定する。この所定車速Ｖ０は例えば１ｋｍ／ｈ程度に設定される。すなわち、ステップＳ１１では、車両が停止状態にあるか又は微速走行状態にあるかを判定する。
【００３８】
ステップＳ１１が肯定判定の場合には、ステップＳ１２へ進んでシフトポジション検出手段５４からの検出信号から現在のレンジが走行レンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジ等）であるか否かを判定する。走行レンジではないとき（ＮレンジもしくはＰレンジのとき）には本処理を終了する。
【００３９】
ステップＳ１２で走行レンジにあると判定された場合には、ステップＳ１３へ進んで勾配検出手段５３の検出信号から路面の勾配θを検出する。続いてステップＳ１４に進んで、路面勾配θに応じた必要十分なクリープ力を発生させるための目標ロックアップクラッチ差回転数ＤＮＬＣＤを算出する。
【００４０】
次いで、ステップＳ１５に進んで、ロックアップクラッチの差回転数ＤＮＬＣＡが、ステップＳ１４で算出された目標ロックアップクラッチ差回転数ＤＮＬＣＤとなるようにロックアップクラッチの締結度、すなわちロックアップクラッチの滑り度がフィードバック制御される。
【００４１】
次に、図５のステップＳ１４における目標ロックアップクラッチ差回転数算出方法を図６のフローチャートを参照して説明する。まず、ステップＳ２０において、現在の路面勾配θに対して、適当に設定した要求推進力ＦＬＣを発生させるのに必要な要求駆動力ＦＢＤを算出する。尚、ここで推進力とは、車両が発生する駆動力から走行抵抗を除いた力のことをいう。
【００４２】
次に、ステップＳ２１へ進んで、スロットル開度が一定の状態で要求駆動力ＦＢＤを発生させるのに必要なロックアップクラッチ差回転数である目標ロックアップクラッチ差回転数ＤＮＬＣＤを算出する。尚、走行レンジで且つ車両停止状態においては、ロックアップクラッチの差回転数はエンジン回転数と一致する。
【００４３】
次に、図５のフローチャートのステップＳ１５のロックアップクラッチ差回転数制御方法について図７のフローチャートを参照して詳細に説明する。まず、ステップＳ３０において、目標ロックアップクラッチ差回転数を実現するリニアソレノイド電流であるリニアソレノイド電流指示値ＦＦ項(フィードフォワード項)ＩＣＭＤＦＦを算出する。
【００４４】
尚、本実施形態においては、リニアソレノイドバルブ４８によって直接制御するのはロックアップクラッチのクラッチ圧、すなわちロックアップクラッチ容量である。走行レンジで且つ車両停止時、スロットル開度一定（ほぼ全閉状態）の元にて、ロックアップクラッチ容量が決まるとロックアップクラッチ差回転数も機構的に一意に決まるので、リニアソレノイドバルブ４８によってロックアップクラッチ差回転数を制御可能である。
【００４５】
次いで、ステップＳ３１へ進んで、ロックアップクラッチ差回転数前回値ＤＮＬＣＡ ＰＲＥから目標ロックアップクラッチ差回転数ＤＮＬＣＤを差し引いて目標値に対する偏差ＤＮＬＣＥを算出する。
【００４６】
次いで、ステップＳ３２へ進んで、リニアソレノイド電流指示値ＦＢ項（フィードバック項）ＩＣＭＤＦＢを算出する。ステップＳ３３では、リニアソレノイド電流指示値ＦＦ項にリニアソレノイド電流指示値ＦＢ項を加算して、リニアソレノイド電流指示値ＩＣＭＤを算出する。
【００４７】
次いで、ステップＳ３４へ進んで、リニアソレノイドバルブ４８を電流制御（駆動）する。このリニアソレノイドバルブ４８の電流制御の詳細を図８のフローチャートを参照して説明する。
【００４８】
まず、ステップＳ４０において、リニアソレノイドバルブ４８に流れる電流値ＩＡＣＴを測定する。次に、ステップＳ４１へ進んでリニアソレノイド実電流値ＩＡＣＴがリニアソレノイド電流指示値ＩＣＭＤとなるように電流指示値の電流フィードバック項ＩＩＦＢの算出を行う。次いで、ステップＳ４２においてリニアソレノイド電流指示値ＩＣＭＤ´の算出を行い、この電流指示値ＩＣＭＤ´に基づいてステップＳ４３でリニアソレノイドバルブ４８を駆動する。
【００４９】
このように、図７のステップＳ３４でリニアソレノイドバルブ４８を駆動してから、ステップＳ３５に進んでロックアップクラッチ差回転数現在値ＤＮＬＣＡを測定する。次いで、ステップＳ３６でロックアップクラッチ差回転数前回値ＤＮＬＣＡ ＰＲＥをロックアップクラッチ差回転数現在値ＤＮＬＣＡで書き替えることにより本処理を終了する。
【００５０】
尚、本実施形態におけるトルクコンバータはロックアップクラッチ容量がリニアソレノイド電流値に比例するものであるため、リニアソレノイド実電流値を検出することで現在のロックアップクラッチ容量を検出することができる。
【００５１】
尚、ロックアップクラッチの滑り制御によって発進駆動力が制御される仕組みは以下の通りである。ロックアップクラッチ付トルクコンバータでは、エンジントルクは二つの経路で自動変速機へ伝達される。
【００５２】
一つの経路は入力されたトルクをステータの作用により増幅して伝達する作動流体を介した経路であり、もう一つの経路は締結圧に応じたトルクを伝達するロックアップクラッチを介した経路である。自動変速機へ入力されるトルクは各経路から伝達されるトルクの合力であり、その大きさは各経路へのエンジントルクの配分によって変化する。
【００５３】
ロックアップクラッチ付トルクコンバータは、各経路へのエンジントルクの配分をロックアップクラッチの締結圧を制御することで任意に設定することができるものであり、これにより、自動変速機へ入力されるトルクを任意に変更でき、発進駆動力を制御できる。
【００５４】
次に、図９のタイムチャートを参照して本発明のクリープ制御を更に説明する。尚、このタイムチャートはシフトレンジが走行レンジでのタイムチャートである。
【００５５】
符号８０で示すようにロックアップクラッチが完全に締結されている状態では、ロックアップクラッチ差回転数は０になる。車両停止時、路面勾配がＡのときロックアップクラッチ差回転数を符号８２で示すように制御し、路面勾配がＡより大きいＢのときロックアップクラッチ差回転数を符号８２より大きい符号８４で示すように制御する。
【００５６】
すなわち、車両停止時、路面勾配が大きい程、ロックアップクラッチ差回転数が大きくなるように制御する。ロックアップクラッチ差回転数が大きい程クリープ力が大きくなるため、路面勾配が大きい斜面に対して強い駆動力を発揮することができる。
【００５７】
また、符号８６，８８は車両停止時のアイドル回転数を示しており、ロックアップクラッチを介して伝達されるエンジントルクが大きい程、アイドル回転中のエンジン出力が小さくてすむため、燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明のクリープ制御装置を搭載した車両の全体構成図である。
【図２】電子制御ユニットのブロック図である。
【図３】ロックアップクラッチＯＦＦ時のトルクコンバータの油圧回路図である。
【図４】ロックアップクラッチＯＮ時のトルクコンバータの油圧回路図である。
【図５】車両停止時のロックアップクラッチのスリップ制御を示すフローチャートである。
【図６】目標ロックアップクラッチ差回転数算出のフローチャートである。
【図７】ロックアップクラッチ差回転数制御のフローチャートである。
【図８】リニアソレノイドバルブに流す電流制御のフローチャートである。
【図９】本発明実施形態のタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１０    クランクシャフト
１２    メインシャフト
１４    トルクコンバータ
２４    ロックアップクラッチ
２８    クラッチピストン
４６    第１ソレノイドバルブ
４８    第２ソレノイドバルブ（リニアソレノイドバルブ）
５３    勾配検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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