(57)【要約】【課題】登坂路で車両を停止させた後のダウンシフトに際して、車両のずり下がりを低減できる車両用自動変速機の制御装置を提供する。【解決手段】登坂路での車両の停止中にダウンシフトを実施する際には、登坂路での車両の停止ではない場合に比較して、掴み替える前記係合装置間のトルクの受け渡しをタイアップ側に制御することで、自動変速機内の回転部材にロック方向の力が作用するため、車両のずり下がりを抑制することができる。【選択図】図３
2016080030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
係合装置の掴み替えによって複数段の変速が可能な有段式の車両用自動変速機を備えた車両において、前記自動変速機の最低速段以外の変速段で車両を停止させ、車両の停止中に運転者の発進意図を検出すると前記係合装置を掴み替えることでダウンシフトを実施する車両用自動変速機の制御装置であって、
登坂路での車両の停止中にダウンシフトを実施する際には、登坂路での車両の停止ではない場合に比較して、掴み替える前記係合装置間のトルクの受け渡しをタイアップ側に制御することを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用自動変速機の制御装置に係り、特に、登坂路での停止から発進時の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用自動変速機において、車両停止時に最低速段以外の変速段を維持し、スロットルが開かれたときダウンシフトを行う車両用自動変速機の制御装置において、スロットル開度またはスロットル開度の変化率のうち少なくとも一方が所定値以下のときエンジンのトルクを低減させる手段を備えたものが開示されている。特許文献１の車両用自動変速機の制御装置がそれである。特許文献１にあっては、スロットル弁が開かれることによりダウンシフトが実行されるが、このときスロットル弁開度またはその変化率が小さいときにはエンジントルクが低減されるとことで、停止状態から発進するときに感じる変速ショックが低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２６３９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、登坂路を走行中に減速し、その後車両を停止させる場合が考えられる。そして、車両の停止後にアクセルペダルの踏み込みなどによって、運転者の発進意図を検知したタイミングでダウンシフトを実施した場合、特に車両のずり落ちを防止するヒルホールド機能を有さない車両にあっては、ダウンシフト中の係合装置の掴み替えを実施する際にトルク抜けが生じ、車両がずり下がる可能性がある。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、登坂路で車両を停止させた後のダウンシフトに際して、車両のずり下がりを低減できる車両用自動変速機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、(a)係合装置の掴み替えによって複数段の変速が可能な有段式の車両用自動変速機を備えた車両において、前記自動変速機の最低速段以外の変速段で車両を停止させ、車両の停止中に運転者の発進意図を検出すると前記係合装置を掴み替えることでダウンシフトを実施する車両用自動変速機の制御装置であって、(b)登坂路での車両の停止中にダウンシフトを実施する際には、登坂路での車両の停止ではない場合に比較して、掴み替える前記係合装置間のトルクの受け渡しをタイアップ側に制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、登坂路においては係合装置間のトルクの受け渡しがタイアップ側に制御されるので、自動変速機内の回転部材にロック方向の力が作用するため、車両のずり下がりを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用された駆動装置を有する車両の一例を説明する概略構成図であるとともに、車両に設けられた制御系統の要部を説明する図である。
【図２】図１の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち登坂路での車両停止からの発進に際して、車両のずり下がりを防止する制御作動を説明するフローチャートである。
【図３】ダウンシフト中における解放側の摩擦係合装置および係合側の摩擦係合装置の油圧指令値を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明が適用された駆動装置１２を有する車両１０の一例を説明する概略構成図であるとともに、車両１０に設けられた制御系統の要部を説明する図である。駆動装置１２は、エンジン（ＥＮＧ）１４、ロックアップクラッチ２６を有するトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）１６、および自動変速機（ＡＴ）１８、差動歯車装置２０等を含んで構成されており、エンジン１４から出力される動力は、トルクコンバータ１６、自動変速機１８、差動歯車装置２０、および左右の車軸２２を経て駆動輪２４に伝達される。この駆動装置１２は、車両の左右方向（横置き）に搭載するＦＦ車両に好適に用いられるものである。駆動力源であるエンジン１４は、燃料の燃焼で動力を発生するガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関で、トルクコンバータ１６は流体式伝動装置に相当する。
【００１１】
自動変速機１８は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース３０内において、図示しない複数個の遊星歯車装置と、これら複数個の遊星歯車装置を構成する回転部材間を選択的に接続したり遮断したりするクラッチ（Ｃ１）や、遊星歯車装置を構成する所定の回転部材を非回転部材であるトランスミッションケース３０に選択的に接続したり遮断したりするブレーキ（Ｂ１、Ｂ２）を含んで構成されており、これらのクラッチやブレーキの接続状態が変更されることで、例えば第１速ギヤ段（第１速変速段）「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段（第６速変速段）「６ｔｈ」の複数の変速段に変速される。また、クラッチおよびブレーキは、何れも油圧式の摩擦係合装置から構成され、変速過渡期には、これらのクラッチおよびブレーキの掴み替えを行う所謂クラッチツゥクラッチ変速が実行される。
【００１２】
このような駆動装置１２は、図１に示すように電子制御装置５０（本発明の制御装置に対応）を備えている。電子制御装置５０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１４の出力制御や自動変速機１８の変速制御、ロックアップクラッチ２６のＯＮ・ＯＦＦ制御等を実行するようになっている。この電子制御装置５０は、必要に応じてエンジン制御用や変速制御用等に分けて構成される。
【００１３】
上記電子制御装置５０には、アクセル開度センサ３２により検出されたアクセルペダル３１の操作量であるアクセル開度Ａccを表すアクセル操作量信号、エンジン回転速度センサ３４により検出されたエンジン１４の回転速度であるエンジン回転速度Ｎeを表す信号、スロットル弁開度センサ３６により検出された電子スロットル弁の開度θthを表すスロットル弁開度信号、タービン回転速度センサ３８により検出されたタービン軸（自動変速機１８の入力軸）の回転速度であるタービン回転速度Ｎt（入力軸回転速度Ｎin）を表す信号、車速センサ４０により検出された自動変速機１８の出力軸の回転速度Ｎoutすなわち車速Ｖに対応する車速信号、ブレーキスイッチ４２によって検出されるブレーキ踏力に対応するブレーキペダル４１の操作量Ｂrなどがそれぞれ供給される。
【００１４】
また、電子制御装置５０からは、電子スロットル弁の開度θthを操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、エンジン１４の点火時期を指令する点火信号、エンジン１４の吸気管または筒内に燃料を供給し或いは停止する燃料噴射装置によるエンジン１４への燃料供給量を制御する燃料供給量信号、等のエンジン制御信号Ｓeが出力される。また、自動変速機１８の変速段を切り換えるために油圧制御回路４６内の図示しないリニアソレノイド弁を制御する変速制御信号Ｓc、ロックアップクラッチ２６を制御する図示しないソレノイド弁を駆動するためのロックアップ制御信号Ｓpなどが出力される。
【００１５】
上記電子制御装置５０は、エンジン出力制御部５２、変速制御部５４、車両停止判定部５６、道路勾配判定部５８、ブレーキ踏力判定部６０、および発進意図判定部６２を機能的に含んで構成されている。エンジン出力制御部５２は、アクセル開度Ａccが増加する程エンジン出力が増大するように、スロットルアクチュエータにより電子スロットル弁をアクセル開度Ａccに応じて開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置による燃料噴射量を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置による点火時期を制御するなどして、エンジン１４の出力制御を実行する。
【００１６】
変速制御部５４は、自動変速機１８の変速制御やニュートラル制御等を行うもので、例えば車速Ｖおよびアクセル開度Ａccからなる予め設定されている変速マップから、実際の車速Ｖおよびアクセル開度Ａccを参照することで変速すべき変速段を決定し、その変速段への変速制御を実行する。変速制御部５４は、変速制御の際には、解放される摩擦係合装置を解放するとともに、係合される摩擦係合装置を係合（摩擦係合装置の掴み替え）してトルクの受け渡しを行う、所謂クラッチツゥクラッチ変速を実行する。
【００１７】
また、変速制御部５４は、アクセルペダル３１のオフ操作やブレーキペダル４１の踏み込みによる車両減速中において、車速Ｖの低下に伴うダウンシフト制御を実行する。ここで、変速制御部５４は、減速中の過度な減速度や変速ショックを回避するため、車両が停止（停車）するまでに最低速ギヤ段（最低速変速段）である第１速ギヤ段にダウンシフトさせず、例えば第２速ギヤ段など第１速ギヤ段以外のギヤ段を成立させる。さらに、変速制御部５４は、車両が停止（停車）した後、アクセルペダルの踏み込みなどに基づいて運転者の発進意図を検出すると、第１速ギヤ段へのダウンシフト（クラッチツゥクラッチダウンシフト）を実行することで、車両発進時の応答性および駆動力を確保する。
【００１８】
ところで、登坂路を走行中に車両を減速させて停止させる場合、平坦路で停止させる場合に比べてブレーキ力が小さくて済む。また、登坂路の勾配がきつくなれば、車両のクリープ力との釣り合いやアクセル操作による釣り合いで車両が停止される場合もある。このような状況下において車両を停止させた後、アクセルペダルの踏み込みなどによる運転者の発進意図を検出するとダウンシフトが実行されるが、特に車両のずり下がりを防止するヒルホールド機能を備えない車両にあっては、ダウンシフト中にトルク抜けが生じ、車両がずり下がる可能性がある。そこで、電子制御装置５０は、後述する制御を実行することにより、登坂路での発進時に実行されるダウンシフトにおいて、ダウンシフト中のずり下がりを防止する。
【００１９】
図１に戻り、車両停止判定部５６は、車両減速中に車両が停止したか否かを判定する。車両停止判定部５６は、例えば車速センサ４０によって検出される車速Ｖが、予め設定されている所定値Ｖ1以下まで低下した場合に車両１０の停止を判定する。なお、所定値Ｖ1は、予め実験的に求められる値であり、車両が停止していると判断できる程度の微小な値に設定されている。
【００２０】
道路勾配判定部５８は、道路勾配δを検出し、その道路勾配δが予め設定されている所定値δ1以上か否かに基づいて登坂路であるか否かを判定する。道路勾配δは、例えばナビゲーションシステムからの道路情報や車両停止直前での車速Ｖの変化等から検出される。なお、所定値δ1は、予め実験的に求められ、発進時に車両のずり下がりが生じる値の閾値に設定されている。
【００２１】
ブレーキ操作判定部６０は、登坂路で車両が停止した状態において、ブレーキペダル４１が運転者によって踏み込まれている状態か否かが判定される。ブレーキペダル４１の踏み込みは、ブレーキスイッチ４２によって検出されるブレーキ踏力に対応するブレーキペダル４１の操作量Ｂrに基づいて判定される。また、発進意図判定部６２は、ブレーキペダル４１の踏み込みが判定されると、そのブレーキ踏力が予め設定されている所定値εよりも小さいか否かを判定する。なお、ブレーキ踏力は、それと一対一の関係にあるブレーキペダル４１の操作量Ｂrから求められる。
【００２２】
そして、ブレーキ踏力が所定値εよりも小さい場合、発進意図判定部６２は、例えばブレーキ踏力が所定値εよりも小さい所定値γよりも小さくなったこと、ブレーキ踏力の減少側への変化速度が予め設定されている所定値σ以上になったこと、或いは、ブレーキペダル４１の踏み込みが解除されるオフ操作が検出されると、運転者の発進意図を判断する。すなわち、発進意図判定部６２は、ブレーキ踏力が所定値εよりも小さい状態で停止している場合には、ブレーキペダル４１の踏み込みを解除する操作が行われると運転者の発進意図があるものと判定する。なお、所定値ε、σは、予め実験的に求められる値であり、何れも運転者の発進意図を判断できる値の閾値に設定されている。
【００２３】
また、発進意図判定部６２は、車両停止中であってもブレーキ操作判定部６０に基づいてブレーキペダル４１が踏み込まれていないことが判定された場合、アクセル開度Ａccが予め設定されている所定値α以上であること、或いは、アクセルペダルの操作速度（アクセル開度Ａccの変化率）が予め設定されている所定値β以上であることが検出されると、運転者の発進意図があるものと判定する。なお、所定値α、βは、予め実験的に求められる値であり、何れも運転者の発進意図を判断できる値の閾値に設定されている。
【００２４】
発進意図判定部６２に基づいて運転者の発進意図が判断されると、変速制御部５４は、自動変速機１８のダウンシフトの実行を判断し、ダウンシフトの際に解放される摩擦係合装置および係合される摩擦係合装置のクラッチトルク容量を演算する。ここで、変速制御部５４は、ダウンシフト中のずり下がりを防止するため、道路勾配δに応じて解放される摩擦係合装置および係合される摩擦係合装置のトルク容量を変更する。具体的には、解放側の摩擦係合装置のクラッチトルク容量および係合側の摩擦係合装置のクラッチトルク容量を、平坦路に比べて増大側に補正し、さらに、そのクラッチトルク容量は、道路勾配δに比例して増大側に補正する。例えば、変速制御部５４は、平坦路における解放側の摩擦係合装置および係合側の摩擦係合装置のクラッチトルク容量に対応する油圧指令値をそれぞれ記憶しており、さらに道路勾配δに応じた増圧補正値を求める関係マップを有し、その関係マップによって求められた増圧補正値だけ前記油圧補正値を増圧側に補正する。
【００２５】
このように各摩擦係合装置のクラッチトルク容量が増大側に補正されると、自動変速機１８を構成する解放側の摩擦係合装置から係合側の摩擦係合装置へのトルクの受け渡しがスムーズに行われないタイアップ状態に制御され、自動変速機１８を構成する回転部材を回転停止（ロック）する方向の力が作用する、内部ロック状態となる。従って、ダウンシフト中に車両１０がずり下がることがなく発進が可能となる。また、道路勾配δに比例してクラッチトルク容量が増大することで、道路勾配が急になるほど自動変速機１８の回転部材をロックする力も大きくなるため、急勾配を有する登坂路であっても車両１０のずり下がりが防止される。また、係合側の摩擦係合装置がタイアップ状態に制御されることから、ダウンシフト中におけるトルクの抜けによるエンジン回転速度の吹き上がりや変速ショックについても抑制される。
【００２６】
また、道路勾配判定部５８によって停止中の道路が登坂路ではないと判定されると、変速制御部５４は、車両停止後にダウンシフトを実行する。また、登坂路で停止した場合であってもブレーキ踏力が所定値ε以上の場合には、変速制御部５４は、車両停止後にダウンシフトを実行する。
【００２７】
図２は、電子制御装置５０の制御作動の要部、すなわち登坂路での車両停止からの発進に際して、車両１０のずり下がりを防止する制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、例えば数ｍｓｅｃ乃至は数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００２８】
先ず、ステップＳ１（以下、ステップを省略する）においてHighギヤ（例えば第２速ギヤ段）で車両が減速されると、車両停止判定部５６に対応するＳ２において、車速Ｖに基づいて車両１０が停止状態にあるか否かが判定される。車速Ｖが所定値Ｖ1よりも高い場合Ｓ２が否定され、Ｓ１に戻って車両の減速が継続して実行される。車速Ｖが所定値Ｖ1以下になると、車両が停止したものと判定され、Ｓ３に進む。道路勾配判定部５６に対応するＳ３では、道路勾配δが所定値δ1以上であるか否かに基づいて、道路が登坂路であるか否かが判定される。道路勾配δが所定値δ1未満である場合には、停止中の道路が登坂路ではないと判定されてＳ８に進む。道路勾配δが所定値δ1以上である場合には、停止中の道路が登坂路であると判定され、Ｓ４に進む。
【００２９】
ブレーキ操作判定部６０に対応するＳ４では、運転者によってブレーキペダル４１が踏み込まれた状態（ブレーキオン操作）であるか否かが判定される。ブレーキペダル４１が踏み込まれている場合にはＳ５に進み、ブレーキペダル４１が踏み込まれていない場合にはＳ７に進む。ブレーキ操作判定部６０に対応するＳ５では、ブレーキ踏力が所定値εよりも小さいか否かが判定される。ブレーキ踏力が所定値εよりも小さい場合にはＳ６に進み、所定値ε以上の場合にはＳ８に進む。
【００３０】
発進意図判定部６２に対応するＳ６において、ブレーキ踏力が所定値γよりも小さくなったこと、ブレーキ踏力の減少側への変化速度が所定値σ以上になったこと、或いは、ブレーキペダル４１の踏み込みが解除されるオフ操作が検出されると、運転者の発進意図があるものと判定されＳ８に進む。
【００３１】
Ｓ４に戻り、ブレーキペダル４１が踏み込まれていないと判定されると、発進意図判定部６２に対応するＳ７において、アクセル開度Ａccが所定値α以上であること、或いは、アクセルペダルの操作速度が所定値β以上であると判定されると、運転者の発進意図があるものと判定されＳ８に進む。
【００３２】
変速制御部５４に対応するＳ８では、低速ギヤ段（例えば第１速ギヤ段）への切替が判断される。そして、変速制御部５４に対応するＳ９では、道路勾配δに応じた解放側の摩擦係合装置のクラッチトルク容量（実際には油圧指令値）および係合側の摩擦係合装置のクラッチトルク容量が演算され、ダウンシフトが実行される。このとき、平坦路に比べて各摩擦係合装置のトルク容量がタイアップ状態で制御され、自動変速機１８の回転部材は内部ロック状態になるため、ダウンシフト中の車両のずり下がりが防止される。変速制御部５８に対応するＳ１０では、ダウンシフト後のギヤ段（変速段）で車両が発進させられる。
【００３３】
図３は、ダウンシフト中における解放側の摩擦係合装置Ｃ２および係合側の摩擦係合装置Ｃ１の油圧指令値を示すタイムチャートである。図３のタイムチャートにおいて横軸が経過時間を示し、縦軸が解放側および係合側の摩擦係合装置への油圧指令値を示している。また、実線が通常時（平坦路）を示し、破線が登坂時を示している。
【００３４】
実線で示す通常時（平坦路停止時）について説明すると、ｔ１時点においてダウンシフト指令が出力されると、解放側の摩擦係合装置であるクラッチＣ２の油圧が所定値まで急激に低下され、さらに所定の勾配で漸減され、ｔ３時点において油圧の低下が終了する。また、係合側の摩擦係合装置であるクラッチＣ１は、ｔ１時点においてダウンシフト指令が出力されると、所定の油圧まで急激に引き上げられて所定時間だけその油圧で保持された後、一旦油圧が引き下げられて保持される（クイックアプライ）。そして、ｔ２時点に到達すると、クラッチＣ１の油圧が漸増され、ｔ３時点において、油圧の増加が終了する。この通常時のダウンシフトにあっては、トルクの受け渡し最適に行われ、自動変速機１８の内部ロックは生じない。
【００３５】
次に破線で示す登坂路でのダウンシフトについて説明する。登坂路にあっては、道路勾配δに応じてクラッチＣ１およびクラッチＣ２の油圧指令値が増圧側に補正される。例えば、図３に示すように、クラッチＣ１の油圧が、実線で示す通常時に比べて所定値だけ引き上げられている。また、クラッチＣ２の油圧が、実線で示す通常時に比べて所定値だけ引き上げられている。これに関連して、自動変速機１８が内部ロック状態となるため、ダウンシフト中の車両のずり下がりが防止される。
【００３６】
上述のように、本実施例によれば、登坂路においては係合装置間のトルクの受け渡しがタイアップ側に制御されるので、自動変速機１８内の回転部材にロック方向の力が作用するため、車両のずり下がりを抑制することができる。
【００３７】
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、本発明はその他の態様においても適用される。
【００３８】
例えば、前述の実施例において、ダウンシフトは特定のギヤ段への変速に限定されるものではなく、例えば第３速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウンシフトなど、低速ギヤ段への変速であれば適用可能である。
【００３９】
また、前述の実施例において、図２のフローチャートのステップＳ５が成立（ブレーキ踏力が所定値ε未満）後、ブレーキペダル４１の踏み込みが維持された状態でアクセルペダルが踏み込まれた場合（アクセルペダルおよびブレーキペダルの同時踏み込み）には、ステップＳ７に進んでこのステップＳ７以下の制御を実行することもできる。
【００４０】
また、前述の実施例において、自動変速機１８の連結構成は特に限定されるものではなく、自由に変更することができる。
【００４１】
なお、上述したの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。
【符号の説明】
【００４２】
１０：車両
１８：自動変速機（車両用自動変速機）
５０：電子制御装置
Ｃ１、Ｃ２：クラッチ（摩擦係合装置）  
【図１】
2016080030.tif 000003
【図２】
2016080030.tif 000004
【図３】
2016080030.tif 000005