(57)【要約】【課題】発進直後からトレーラを牽引している状態であるか否かを即座に判断して変速制御を実行する。【解決手段】ＥＣＵ１０００は、エンジン１００と、エンジン１００からの駆動力を自動変速機３００に伝達するトルクコンバータ２００とを搭載した車両を制御する。ＥＣＵ１０００は、車両の運転者によるアクセル開度を検知する回路と、トルクコンバータ２００の出力回転数ＮＴに対する入力回転数ＮＥの比率である速度比を算出する回路と、アクセル開度と、速度比と、自動変速機３００の出力回転数ＮＯＵＴとに基づいて、トレーラを牽引して発進するタイミングであるか否かを判断する回路とを含む。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源と、前記駆動力源からの駆動力を変速機に伝達する流体継手とを搭載した車両の制御装置であって、前記車両は他車両を牽引するときがあり、
前記車両の運転者によるアクセル開度を検知するための第１の検知手段と、
前記流体継手の入力回転数および出力回転数を検知するための第２の検知手段と、
前記流体継手の入力回転数に対する出力回転数の比率を算出するための算出手段と、
前記アクセル開度と、前記比率と、前記出力回転数と、ブレーキ信号とに基づいて、前記他車両を牽引して発進するタイミングであると判断するための判断手段とを含む、車両の制御装置。
【請求項２】
前記判断手段は、前記アクセル開度が予め定められた開度以上であって、前記比率が予め定められた比率以下であって、ブレーキ信号の入力がなくて、かつ前記出力回転数が０であると、前記他車両を牽引して発進するタイミングであると判断するための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記出力回転数の時間変化率を算出するための手段をさらに含み、
前記判断手段は、前記アクセル開度が予め定められた開度以上であって、前記比率が予め定められた比率以下であって、かつ前記時間変化率が予め定められた変化率以下であると、前記他車両を牽引して発進するタイミングであると判断するための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記変速機の変速マップを記憶するための記憶手段と、
前記判断手段により前記他車両を牽引して発進するタイミングであると判断されると、前記変速マップ上の変速線を変更するための変更手段とをさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記変速機は、遊星歯車式減速機構を有する自動変速機であって、
前記変更手段は、前記変速マップ上のアップシフト変速線を高速側に変更するための手段を含む、請求項４に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記流体継手はロックアップクラッチ付きトルクコンバータであり、
前記制御装置は、前記判断手段により前記他車両を牽引して発進するタイミングであると判断されると、前記ロックアップクラッチのロックアップ領域を増やすための手段をさらに含む、請求項１〜５のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記駆動力源はエンジンであり、
前記制御装置は、前記判断手段により前記他車両を牽引して発進するタイミングであると判断されると、前記エンジンのスロットルバルブの開度特性を、通常状態よりも開度が大きい傾向にするための手段をさらに含む、請求項１〜６のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項８】
駆動力源と、前記駆動力源からの駆動力を変速機に伝達する流体継手とを搭載した車両の制御方法であって、前記車両は他車両を牽引するときがあり、
前記車両の運転者によるアクセル開度を検知する第１の検知ステップと、
前記流体継手の入力回転数および出力回転数を検知する第２の検知ステップと、
前記流体継手の入力回転数に対する出力回転数の比率を算出する算出ステップと、
前記アクセル開度と、前記比率と、前記出力回転数と、ブレーキ信号とに基づいて、前記他車両を牽引して発進するタイミングであると判断する判断ステップとを含む、車両の制御方法。
【請求項９】
前記判断ステップは、前記アクセル開度が予め定められた開度以上であって、前記比率が予め定められた比率以下であって、ブレーキ信号の入力がなくて、かつ前記出力回転数が０であると、前記他車両を牽引して発進するタイミングであると判断するステップを含む、請求項８に記載の車両の制御方法。
【請求項１０】
前記制御方法は、前記出力回転数の時間変化率を算出するステップをさらに含み、
前記判断ステップは、前記アクセル開度が予め定められた開度以上であって、前記比率が予め定められた比率以下であって、かつ前記時間変化率が予め定められた変化率以下であると、前記他車両を牽引して発進するタイミングであると判断するステップを含む、請求項８に記載の車両の制御方法。
【請求項１１】
前記制御方法は、
前記変速機の変速マップを記憶する記憶ステップと、
前記判断ステップにより前記他車両を牽引して発進するタイミングであると判断されると、前記変速マップ上の変速線を変更する変更ステップとをさらに含む、請求項８〜１０のいずれかに記載の車両の制御方法。
【請求項１２】
前記変速機は、遊星歯車式減速機構を有する自動変速機であって、
前記変更ステップは、前記変速マップ上のアップシフト変速線を高速側に変更するステップを含む、請求項１１に記載の車両の制御方法。
【請求項１３】
前記流体継手はロックアップクラッチ付きトルクコンバータであり、
前記制御方法は、前記判断ステップにより前記他車両を牽引して発進するタイミングであると判断されると、前記ロックアップクラッチのロックアップ領域を増やすためのステップをさらに含む、請求項８〜１２のいずれかに記載の車両の制御方法。
【請求項１４】
前記駆動力源はエンジンであり、
前記制御方法は、前記判断ステップにより前記他車両を牽引して発進するタイミングであると判断されると、前記エンジンのスロットルバルブの開度特性を、通常状態よりも開度が大きい傾向にするステップをさらに含む、請求項８〜１３のいずれかに記載の車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン等の駆動力源の出力側に設けられている自動変速機を制御する制御装置および制御方法に関し、特に、自車両により他車両を牽引する場合のように高負荷走行状態に適した変速を実現する制御装置および制御方法に関するものである。
【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（ギヤ段）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。このとき、自動変速機の変速比の切り換えを判断する基準となる変速マップが記憶されている。この変速マップは、車両の走行状態、たとえば、車速およびアクセル開度などをパラメータとして、変速を制御する変速線、具体的にはアップシフト線およびダウンシフト線を定めたものである。
【０００３】
そして、車両の走行状態を示す信号が変速制御装置に入力されると、入力信号と変速マップとに基づいて変速判断が行なわれる。ここで、変速比を切り換える判断が成立すると、変速制御装置から変速信号が出力されて、油圧制御装置により摩擦係合装置が係合または解放されて変速が実行される。
【０００４】
このような変速マップを設定するにあたり、燃費を重視して変速比を設定するか、または動力性能を重視して変速比を設定するかなどに応じて、異なる変速制御内容の変速マップを用意し、運転者の手動操作により変速マップを変更する技術のほか、走行負荷の変化などに応じて、異なる変速制御内容の変速マップを自動的に切り換える技術も提案されている。特に、トラックなどのように積載荷重により車重が変動して走行負荷が変化する場合や、自車両で他車両を牽引して走行負荷が変化する場合に対応できる変速制御装置が提案されている。
【０００５】
特開２００１−３０４３８４号公報（特許文献１）は、牽引走行状態に適した変速制御が行なわれ、かつ、駆動力源の回転数が所定回転数以上に上昇してしまうことを抑制できる変速制御装置を開示する。この変速制御装置は、駆動力源の出力側に設けられている自動変速機の変速比を制御するために、変速制御内容が異なる複数の変速制御態様を選択的に切り換えることのできる自動変速機の変速制御装置において、駆動力源に対する出力制御要求が所定状態である場合に第１の変速制御態様を選択する変速制御態様選択部と、第１の変速制御態様が選択されている際に、駆動力源の回転数に関連する物理量が特定の変化を示した場合に、第１の変速制御態様から第２の変速制御態様に切り換える変速制御態様切り換え部とを含む。
【０００６】
この変速制御装置によると、駆動力源に対する出力制御要求が所定状態にある場合は第１の変速制御態様が選択され、この第１の変速制御態様が選択されている際に、駆動力源の回転数に関連する物理量が特定の変化を示した場合に、第１の変速制御態様から第２の変速制御態様に切り換えられる。このため、車両の走行負荷の変化による物理量の変化状態に合わせて、変速比が制御される。
【０００７】
特開平６−１４７３０４号公報（特許文献２）は、車重と走行負荷を推定して、車重および走行負荷にあわせた的確な変速を実行し、燃費向上を図ることができる自動変速制御装置を開示する。この自動変速制御装置は、自動車の負荷を計算する負荷計算部と、駆動系のトルク特性を参照して、出力トルクを算出する出力トルク推定部と、上記負荷と出力トルクとより走行負荷を推定する走行負荷推定部と、少なくとも２つの変速スケジュ−ルの記憶部と、上記走行負荷と上記変速スケジュ−ルより、実走行時の自動変速機の変速スケジュールを決定する変速スケジュール可変制御部とを含む。
【０００８】
この自動変速制御装置によると、負荷計算部は、自動車の負荷を計算する。出力トルク推定部は、駆動系のトルク特性を参照して、出力トルクを算出する。走行負荷推定部は、上記負荷と出力トルクとより走行負荷を推定する。変速スケジュール可変制御部は、上記走行負荷と上記変速スケジュ−ルより実走行時の自動変速機の変速スケジュールを決定する。これにより、走行負荷を推定し、車重および走行負荷にあわせた変速を実行するため、運転環境（山道、多人数乗車時）に応じて最適な変速パターンが形成され、運転性が向上し、平地走行時には従来に比べて燃費が向上させることができる。
【０００９】
また、このような変速制御を行なうために、的確に車両重量を算出する技術も提案されている。
【００１０】
特開２００２−３４０６６０号公報（特許文献３）は、車両重量を精度良く推定することができる車両重量推定装置を開示する。この車両重量推定装置は、車両の加速度を検出する加速度検出部と、車両の駆動力を推定する駆動力推定部と、検出された加速度に含まれる低周波数成分を除去してフィルタ後加速度を取得するフィルタ後加速度取得部と、推定された駆動力に含まれる低周波数成分を除去してフィルタ後駆動力を取得するフィルタ後駆動力取得部と、フィルタ後加速度の絶対値に応じた値を所定期間だけ積分して加速度積分値を得る加速度積分部と、フィルタ後駆動力の絶対値に応じた値を所定期間だけ積分して駆動力積分値を得る駆動力積分部と、加速度積分値と駆動力積分値とから車両の重量を推定する車両重量推定部とを含む。
【００１１】
この車両重量推定装置によると、フィルタ後加速度、およびフィルタ後駆動力の絶対値をとり、同絶対値に応じた値を積分する。これにより、積分する値が常に正の値となるので、フィルタ後加速度に応じた値、およびフィルタ後駆動力に応じた値を積分する期間をこれらの値の符号（正負）に関わらず長く設定し、これらの値の積分値を大きくすることができる。この結果、積分値に含まれるノイズの割合が低減できるので、車両重量を精度良く推定することができる。
【００１２】
特開２００２−２２１４４２号公報（特許文献４）は、車両重量を精度良く推定することができる車両重量推定装置を開示する。この車両重量推定装置は、原動機の発生トルクを流体式トルクコンバータを介して駆動輪に伝達する車両の加速度を検出する加速度検出部と、車両の駆動力を推定する駆動力推定部と、検出された加速度と推定された駆動力とに基づいて車両の重量を推定する車両重量推定部とを備えた車両重量推定装置において、車両が降坂路を走行しているか否かを判定する降坂路走行判定部と、車両が降坂路を走行していると判定された場合に車両重量推定部による車両重量の推定を無効とする推定無効部とを含む。
【００１３】
この車両重量推定装置は、加速度検出部により車両の加速度を検出するとともに、駆動力推定部により車両の駆動力を推定し、車両重量推定部により検出された加速度と推定された駆動力とに基づいて車両の重量を推定する。また、降坂路走行判定部により車両が降坂路を走行していると判定された場合には、推定無効部が車両重量推定部による車両重量の推定を無効とする。これにより、降坂路走行時においては、車両の駆動力が小さく、十分な精度をもって同駆動力を推定することが困難であるから、降坂路走行時に推定された車両重量は精度が良好でない場合がある。そこで、降坂路走行時に推定される車両重量を無効とすることで、車両重量の推定精度を向上することができる。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００１−３０４３８４号公報
【００１５】
【特許文献２】
特開平６−１４７３０４号公報
【００１６】
【特許文献３】
特開２００２−３４０６６０号公報
【００１７】
【特許文献４】
特開２００２−２２１４４２号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示された変速制御装置では、アクセル開度、車速、加速度から牽引状態であることを検知し、牽引状態時には通常走行時よりも変速信号発信時期を遅らせるものである。しかしながら、この変速制御装置において、自動変速機の出力回転数に基づいて算出された車速を用いて、その車速自体やその車速の変化量を用いて牽引状態を検知して変速制御するので、発進直後の検知精度が高くなく、牽引状態であることの検知が的確に行なえない。
【００１９】
特許文献２に開示された自動変速制御装置では、トルクコンバータの入出力回転数から負荷を推定し、加速度、車速、スロットル開度から車重を推定し、推定した負荷および車重から適切な変速段を設定するものである。しかしながら、トルクコンバータの作動状態のみに基づいては、発進直後に牽引状態であることの検知が的確に行なえない。
【００２０】
特許文献３および特許文献４に開示された車両重量推定装置においては、車両重量を的確に算出できても、駆動力を積分する必要があり、この積分時間のために、車両の発進直後に牽引状態であることを検知することができなかった。
【００２１】
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、自車両が他車両を牽引して発進する場合において、発進直後から牽引状態であるか否かを的確に判断して変速制御を実行することができる、車両の制御装置および制御方法を提供することである。
【００２２】
【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、駆動力源と、駆動力源からの駆動力を変速機に伝達する流体継手とを搭載した車両を制御する。この車両は、他車両を牽引するときがある。この制御装置は、車両の運転者によるアクセル開度を検知するための第１の検知手段と、流体継手の入力回転数および出力回転数を検知するための第２の検知手段と、流体継手の入力回転数に対する出力回転数の比率を算出するための算出手段と、アクセル開度と、比率と、ブレーキ信号と、出力回転数とに基づいて、他車両を牽引して発進するタイミングであると判断するための判断手段とを含む。
【００２３】
第１の発明によると、第１の検知手段が検知したアクセル開度と、第２の検知手段が検知した流体継手の入力回転数および出力回転数に基づいて算出手段が算出した比率と、第２の検知手段が検知した出力回転数とに基づいて、他車両を牽引して発進するタイミングであるか否かを判断できる。たとえば、アクセル開度が予め定められた開度以上であって、比率が予め定められた比率以下であって、かつ出力回転数が０であったり出力回転数の時間変化率が予め定められた変化率以下であったりすると、他車両を牽引して発進するタイミングであると判断する。このようにすると、車速や車両加速度や駆動力の時間積分値を用いることなく、運転者のアクセル操作等に基づいて、他車両を牽引している状態であるか否かの判断が即座に行なえる。その結果、自車両が他車両を牽引して発進する場合において、発進直後から牽引状態であるか否かを的確に判断して変速制御を実行することができる車両の制御装置を提供することができる。
【００２４】
第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、判断手段は、アクセル開度が予め定められた開度以上であって、比率が予め定められた比率以下であって、ブレーキ信号の入力がなくて、かつ出力回転数が０であると、他車両を牽引して発進するタイミングであると判断するための手段を含む。
【００２５】
第２の発明によると、アクセル開度が大きいにもかかわらず、流体継手の１つであるトルクコンバータの比率（速度比＝出力回転数／入力回転数）が小さいことから、トルクコンバータのスリップが大きく高負荷な作動状態、すなわちこの場合、牽引状態であるという第１の判断と、高負荷であって車両が停止しているままであるという第２の判断とに基づいて、他車両を牽引している状態であるか否かの判断が即座に行なえる。特に、車両の車速を用いて判断するのではなく、トルクコンバータの出力回転数を用いるので、分解能が高いため、精度良くかつ即座に牽引状態であるか否かを判断することができる。なお、予め定められた開度以上については、予め定められた開度より上であってもよいし、比率が予め定められた比率以下については、比率が予め定められた比率より下であってもよい。
【００２６】
第３の発明に係る制御装置は、第１の発明の構成に加えて、出力回転数の時間変化率を算出するための手段をさらに含む。判断手段は、アクセル開度が予め定められた開度以上であって、比率が予め定められた比率以下であって、かつ時間変化率が予め定められた変化率以下であると、他車両を牽引して発進するタイミングであると判断するための手段を含む。
【００２７】
第３の発明によると、アクセル開度が大きいにもかかわらず、流体継手の１つであるトルクコンバータの比率（速度比＝出力回転数／入力回転数）が小さいことから、トルクコンバータがスリップして牽引状態であるという第１の判断と、高負荷であってトルクコンバータの出力回転数の時間変化率が低いという第２の判断とに基づいて、他車両を牽引している状態であるか否かの判断が即座に行なえる。特に、車両の加速度を用いて判断するのではなく、トルクコンバータの出力回転数の時間変化率を用いるので、分解能が高いため、精度良くかつ即座に牽引状態であるか否かを判断することができる。なお、予め定められた開度以上については、予め定められた開度より上であってもよいし、比率が予め定められた比率以下については、比率が予め定められた比率より下であってもよいし、時間変化率が予め定められた変化率以下については、時間変化率が予め定められた変化率より下であってもよい。
【００２８】
第４の発明に係る制御装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、変速機の変速マップを記憶するための記憶手段と、判断手段により他車両を牽引して発進するタイミングであると判断されると、変速マップ上の変速線を変更するための変更手段とをさらに含む。
【００２９】
第４の発明によると、他車両（トレーラ）を牽引している高負荷状態においては、変速マップの変速線を変更して、車両の発進動作を速やかに行なうようにできる。
【００３０】
第５の発明に係る制御装置においては、第４の発明の構成に加えて、変速機は、遊星歯車式減速機構を有する自動変速機である。変更手段は、変速マップ上のアップシフト変速線を高速側に変更するための手段を含む。
【００３１】
第５の発明によると、他車両を牽引している高負荷状態においては、遊星歯車式減速機構を有する自動変速機の場合、変速マップ（横軸を車速として縦軸をスロットル開度としたマップ）における１ｓｔから２ｎｄへのアップシフト変速線を高速側に変更して、車両の発進動作を速やかに行なうようにできる。
【００３２】
第６の発明に係る制御装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、流体継手はロックアップクラッチ付きトルクコンバータである。制御装置は、判断手段により他車両を牽引して発進するタイミングであると判断されると、ロックアップクラッチのロックアップ領域を増やすための手段をさらに含む。
【００３３】
第６の発明によると、トルクコンバータの低速度比の領域においては、自動変速機の作動油の温度上昇をもたらすが、ロックアップ領域を増やして、油温の上昇を抑制しつつ、車両の走行性能を向上できる。
【００３４】
第７の発明に係る制御装置においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、駆動力源はエンジンである。制御装置は、判断手段により他車両を牽引して発進するタイミングであると判断されると、エンジンのスロットルバルブの開度特性を、通常状態よりも開度が大きい傾向にするための手段をさらに含む。
【００３５】
第７の発明によると、エンジンのスロットルバルブの開度特性（アクセル開度に対する電磁スロットルバルブの開度の特性）を、通常状態よりも開度が大きくなるような開度特性に変更して、高負荷時における車両の走行性能を向上できる。
【００３６】
第８の発明に係る制御方法は、駆動力源と、駆動力源からの駆動力を変速機に伝達する流体継手とを搭載した車両を制御する。車両は他車両を牽引するときがある。この制御方法であって、車両の運転者によるアクセル開度を検知する第１の検知ステップと、流体継手の入力回転数および出力回転数を検知する第２の検知ステップと、流体継手の入力回転数に対する出力回転数の比率を算出する算出ステップと、アクセル開度と、比率と、ブレーキ信号と、出力回転数とに基づいて、他車両を牽引して発進するタイミングであると判断する判断ステップとを含む。
【００３７】
第８の発明によると、第１の検知ステップにて検知したアクセル開度と、第２の検知ステップにて検知した流体継手の入力回転数および出力回転数に基づいて算出手段が算出した比率と、第２の検知ステップにて検知した出力回転数とに基づいて、他車両を牽引して発進するタイミングであるか否かを判断できる。たとえば、アクセル開度が予め定められた開度以上であって、比率が予め定められた比率以下であって、かつ出力回転数が０であったり出力回転数の時間変化率が予め定められた変化率以下であったりすると、他車両を牽引して発進するタイミングであると判断する。このようにすると、車速や車両加速度や駆動力の時間積分値を用いることなく、運転者のアクセル操作等に基づいて、他車両を牽引している状態であるか否かの判断が即座に行なえる。その結果、自車両が他車両を牽引して発進する場合において、発進直後から牽引状態であるか否かを的確に判断して変速制御を実行することができる車両の制御方法を提供することができる。
【００３８】
第９の発明に係る制御方法においては、第８の発明の構成に加えて、判断ステップは、アクセル開度が予め定められた開度以上であって、比率が予め定められた比率以下であって、ブレーキ信号の入力がなくて、かつ出力回転数が０であると、他車両を牽引して発進するタイミングであると判断するステップを含む。
【００３９】
第９の発明によると、アクセル開度が大きいにもかかわらず、流体継手の１つであるトルクコンバータの速度比が小さいことから、トルクコンバータのスリップが大きく高負荷な作動状態、すなわちこの場合、牽引状態であるという第１の判断と、高負荷であって車両が停止しているままであるという第２の判断とに基づいて、他車両を牽引している状態であるか否かの判断が即座に行なえる。特に、車両の車速を用いて判断するのではなく、トルクコンバータの出力回転数を用いるので、分解能が高いため、精度良くかつ即座に牽引状態であるか否かを判断することができる。
【００４０】
第１０の発明に係る制御方法は、第８の発明の構成に加えて、出力回転数の時間変化率を算出するステップをさらに含む。判断ステップは、アクセル開度が予め定められた開度以上であって、比率が予め定められた比率以下であって、かつ時間変化率が予め定められた変化率以下であると、他車両を牽引して発進するタイミングであると判断するステップを含む。
【００４１】
第１０の発明によると、アクセル開度が大きいにもかかわらず、流体継手の１つであるトルクコンバータの速度比が小さいことから、トルクコンバータがスリップして牽引状態であるという第１の判断と、高負荷であってトルクコンバータの出力回転数の時間変化率が低いという第２の判断とに基づいて、他車両を牽引している状態であるか否かの判断が即座に行なえる。特に、車両の加速度を用いて判断するのではなく、トルクコンバータの出力回転数の時間変化率を用いるので、分解能が高いため、精度良くかつ即座に牽引状態であるか否かを判断することができる。
【００４２】
第１１の発明に係る制御方法は、第８〜１０のいずれかの発明の構成に加えて、変速機の変速マップを記憶する記憶ステップと、判断ステップにより他車両を牽引して発進するタイミングであると判断されると、変速マップ上の変速線を変更する変更ステップとをさらに含む。
【００４３】
第１１の発明によると、他車両を牽引している高負荷状態においては、変速マップの変速線を変更して、車両の発進動作を速やかに行なうようにできる。
【００４４】
第１２の発明に係る制御方法においては、第１１の発明の構成に加えて、変速機は、遊星歯車式減速機構を有する自動変速機である。変更ステップは、変速マップ上のアップシフト変速線を高速側に変更するステップを含む。
【００４５】
第１２の発明によると、他車両を牽引している高負荷状態においては、遊星歯車式減速機構を有する自動変速機の場合、変速マップにおける１ｓｔから２ｎｄへのアップシフト変速線を高速側に変更して、車両の発進動作を速やかに行なうようにできる。
【００４６】
第１３の発明に係る制御方法においては、第８〜１２のいずれかの発明の構成に加えて、流体継手はロックアップクラッチ付きトルクコンバータである。制御方法は、判断ステップにより他車両を牽引して発進するタイミングであると判断されると、ロックアップクラッチのロックアップ領域を増やすためのステップをさらに含む。
【００４７】
第１３の発明によると、トルクコンバータの低速度比の領域においては、自動変速機の作動油の温度上昇をもたらすが、ロックアップ領域を増やして、油温の上昇を抑制しつつ、車両の走行性能を向上できる。
【００４８】
第１４の発明に係る制御方法においては、第８〜１３のいずれかの発明の構成に加えて、駆動力源はエンジンである。制御方法は、判断ステップにより他車両を牽引して発進するタイミングであると判断されると、エンジンのスロットルバルブの開度特性を、通常状態よりも開度が大きい傾向にするステップをさらに含む。
【００４９】
第１４の発明によると、エンジンのスロットルバルブの開度特性（アクセル開度に対する電磁スロットルバルブの開度の特性）を、通常状態よりも開度が大きくなるような開度特性に変更して、高負荷時における車両の走行性能を向上できる。
【００５０】
【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。
【００５１】
以下、本発明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。なお、本発明に係る制御装置は、このような有段式の自動変速機に限定されるものではなく、たとえば、無段変速機であってもよい。
【００５２】
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であるＥＣＵ１０００は、エンジン１００を制御するエンジンＥＣＵと、トルクコンバータ２００および自動変速機３００を制御するＥＣＴ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）＿ＥＣＵとを含む。なお、このように２つのＥＣＵに分割されていることが必須であるわけではない。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
前述の説明の通り、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ＥＣＵと、トルクコンバータ２００および自動変速機３００を制御するＥＣＴ＿ＥＣＵとから構成される。
【００５８】
ＥＣＴ＿ＥＣＵ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＿ＥＣＵには、エンジンＥＣＵ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。
【００５９】
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。
【００６０】
ＥＣＴ＿ＥＣＵから、自動変速機３００に、図２に示すクラッチ要素やブレーキ要素を係合または解放させるためのソレノイド制御信号が出力される。
【００６１】
図３を参照して、本実施の形態に係る制御装置のＥＣＵ１０００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。
【００６２】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＵ１０００は、車両がトレーラを牽引しているか否かを判断するためのトーイング判断前提処理を行なう。具体的には、ＥＣＵ１０００は、ブレーキ信号がＯＦＦであること、自動変速機３００のポジションが走行ポジション（ドライブポジション）であること、自動変速機３００の変速ギヤ段が１ｓｔであること、車両の速度が０以上であってしきい値Ｖ（１）未満であることを確認する。これらの確認は、ＥＣＵ１０００に入力される信号に基づいて、あるいは入力された信号に基づいてＥＣＴ＿ＥＣＵが判断した情報に基づいて行なわれる。
【００６３】
Ｓ２００にて、ＥＣＵ１０００は、アクセル開度を検知する。Ｓ３００にて、ＥＣＵ１０００は、トルクコンバータ２００の入力軸回転数ＮＥ（＝エンジン１００の出力軸回転数）と出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数）とを検知して、エンジン回転数ＮＥとタービン回転数ＮＴとからトルクコンバータ２００の速度比ｅを算出する。このとき、速度比ｅは、速度比ｅ＝タービン回転数ＮＴ／エンジン回転数ＮＥで算出される。なお、エンジン回転数ＮＥは、エンジン回転数センサ４００から、タービン回転数ＮＴは、タービン回転数センサ４１０からＥＣＵ１０００に入力された信号に基づいて検知される。
【００６４】
Ｓ４００にて、ＥＣＵ１０００は、Ｓ２００にて検知したアクセル開度が、予め定められたアクセル開度のしきい値θ（１）以上であって、かつトルクコンバータ２００の速度比ｅが予め定められた速度比のしきい値ｅ（１）以下であるか否かを判断する。アクセル開度が、アクセル開度がしきい値θ（１）以上であって、かつトルクコンバータ２００の速度比ｅがしきい値ｅ（１）以下であると（Ｓ４００にてＹＥＳ）、処理はＳ５００へ移される。もしそうでないと（Ｓ４００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００６５】
Ｓ５００にて、ＥＣＵ１０００は、自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯＵＴを検知して、出力軸回転数ＮＯＵＴの単位時間あたりの出力軸回転数変化ΔＮＯＵＴを算出する。このとき、たとえば、１サンプリングタイム前に検知した自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯＵＴと今回検知した出力軸回転数ＮＯＵＴとの差を出力軸回転数変化ΔＮＯＵＴとして算出したり、予め定められた時間（たとえば１００ｍｓｅｃ）あたりの出力軸回転数ＮＯＵＴの変化分を出力軸回転数変化ΔＮＯＵＴとして算出したりするようにすればよい。なお、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からＥＣＵ１０００に入力された信号に基づいて検知される。
【００６６】
Ｓ６００にて、ＥＣＵ１０００は、自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯＵＴが０であるか（ＮＯＵＴ＝０）、または出力軸回転数変化ΔＮＯＵＴが０より大きくて予め定められた出力軸回転数変化のしきい値ΔＮＯＵＴ（１）以下（０＜ΔＮＯＵＴ≦ΔＮＯＵＴ（１））であるか否かを判断する。出力軸回転数ＮＯＵＴ＝０、または出力軸回転数変化ΔＮＯＵＴが０＜ΔＮＯＵＴ≦ΔＮＯＵＴ（１）であると（Ｓ６００にてＹＥＳ）、処理はＳ７００に移される。もしそうでないと（Ｓ６００にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００６７】
Ｓ７００にて、ＥＣＵ１０００は、トーイング判定処理としてこの車両はトレーラ等を牽引して発進を開始したタイミングであると判定する。このように判定されると、自動変速機３００の変速マップにおける１ｓｔから２ｎｄへのアップシフト変速線を高速側に変更したり、ロックアップクラッチのロックアップ領域を増やしたり、エンジン１００のスロットルバルブの開度特性を、通常状態よりも開度が大きくなるような開度特性に変更したりする。このような処理を行なうことにより、１ｓｔから２ｎｄに変速されるタイミングが遅れてエンジン１０００の回転数が上昇してエンジン１００の出力が増大したり、トルクコンバータ２００における伝達ロスが抑制されたり、同じアクセル開度でも電磁スロットルバルブの開度が大きくなるようにしてエンジン１００の出力が増大したりする。これにより、牽引時の発進車両性能を向上させることができる。
【００６８】
なお、Ｓ１００からＳ７００までの処理は、予め定められたサンプリング間隔（たとえば、ＥＣＵ１０００の動作周波数により決定される時間間隔）で繰返し行なわれる。
【００６９】
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ＥＣＵ１００を搭載した車両の動作について説明する。なお、この車両は、トレーラを牽引していると想定する。
【００７０】
ＥＣＵ１０００は、たとえばイグニッションキーがオン位置にあることに対応して、予め定められたサンプリングタイムの間隔でトーイング判断前提処理が行なっている。車両の運転者が自動変速機３００を走行ポジションにしてブレーキペダルを離してアクセルペダルを踏み込むと、アクセル開度センサからの信号に基づいてアクセル開度が検知される（Ｓ１００）。エンジン回転数ＮＥおよびタービン回転数ＮＴからトルクコンバータ２００の速度比ｅ（＝タービン回転数ＮＴ／エンジン回転数ＮＥ）が算出される（Ｓ３００）。
【００７１】
運転者がアクセルペダルを深く、または、大きく踏み込んでいて、アクセル開度がしきい値θ（１）以上であって、速度比ｅがしきい値ｅ（１）以下であって（Ｓ４００にてＹＥＳ）、自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯＵＴが０であると（Ｓ６００にてＹＥＳ）、この車両がトレーラを検知していると判定される。
また、自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯＵＴの時間変化率ΔＮＯＵＴが０より大きくしきい値ΔＮＯＵＴ（１）以下であっても（Ｓ６００にてＹＥＳ）、この車両がトレーラを検知していると判定される。
【００７２】
いずれの場合においても、車両の発進直後に、この車両がトレーラを牽引しているか否かを即座に判定できる。このように判定されると、たとえば、１ｓｔから２ｎｄへのアップシフトの変速タイミングを高速側にずらす。このとき、図４に示すように、トレーラを牽引していない場合の通常時のタービン回転数ＮＴは点線で表わされ、トーイング時に変速タイミングを変更する前のタービン回転数ＮＴは一点鎖線で表わされ、トーイング時に変速タイミングを変更した後のタービン回転数ＮＴは実線で表わされる。変速タイミングを遅くしてエンジン１００の回転数を上げてエンジン出力を増大させて、高負荷状態に対応させることにより、通常時に比べて遜色のない自動変速機３００の出力軸回転数ＮＯＵＴを実現できる。
【００７３】
以上のようにして、本実施の形態に係るＥＣＵによると、アクセル開度と、トルクコンバータの入力回転数および出力回転数に基づいて算出された速度比と、自動変速機の出力回転数とに基づいて、他車両を牽引して発進するタイミングであるか否かを判断できる。すなわち、運転者がブレーキを踏んでおらず、かつ大きくアクセルを踏み込んでアクセル開度が予め定められた開度以上であるにもかかわらず、高負荷のためトルクコンバータがスリップして速度比が上昇しないで、かつ自動変速機の出力回転数が０であったり、自動変速機の出力回転数の時間変化率が予め定められた変化率以下であると、他車両を牽引して発進するタイミングであると即座に判断して、エンジン出力を増大させたり、トルクコンバータをロックアップ状態にして、高負荷に対応することが即座にできる。その結果、自車両が他車両を牽引して発進する場合において、発進直後から牽引状態であるか否かを的確に判断して変速制御を実行することができる。
【００７４】
なお、車両が４輪駆動車であって副変速機を搭載している場合には、トレーラを牽引していると判定されると、副変速機をＬｏ側に変速するようにしてもよい。
【００７５】
また、変速制御を発進時のみならず、降坂路においても、トレーラの牽引時には通常よりも、ダウンシフト線を高速側に変更したり、減速時のロックアップを作動させたりして、適切なエンジンブレーキを実現するようにしてもよい。
【００７６】
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で実行されるトーイング判定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。
【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、１０００  ＥＣＵ。
【図１】
2004316867.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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