(57)【要約】【課題】発進クラッチの劣化の抑制および車両の発進応答性の向上を実現できる車両の制御装置を提供すること。【解決手段】互いに摩擦係合する係合要素を有する複数の係合手段の係合の制御によって動力源と車両の駆動輪との間の動力の伝達を断接する自動変速機を備える車両に搭載される車両の制御装置であって、車両が停止状態のときに、運転者が車両の発進のためにアクセルをオン操作する前に成立すべき所定の条件の成立を判定する判定手段と、判定手段が所定の条件の成立を判定した場合に、複数の係合手段のうち少なくとも２つに対して、互いに摩擦係合する係合要素に所定の回転数差が生じるスリップ状態を形成するスリップ制御を開始するとともに、スリップ状態の形成後、アクセルがオン操作された場合またはブレーキがオフ操作された場合に、スリップ制御を行っている複数の係合手段を完全に係合させる制御を開始するスリップ制御手段と、を備える。【選択図】図３
2016200270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源と、
互いに摩擦係合する係合要素を有する複数の係合手段を備え、前記複数の係合手段の係合の制御によって前記動力源と車両の駆動輪との間の動力の伝達を断接する自動変速機と、
を備える車両に搭載される車両の制御装置であって、
前記車両が停止状態のときに、運転者が前記車両の発進のためにアクセルをオン操作する前に成立すべき所定の条件の成立を判定する判定手段と、
前記判定手段が前記所定の条件の成立を判定した場合に、前記複数の係合手段のうち少なくとも２つに対して、前記互いに摩擦係合する係合要素に所定の回転数差が生じるスリップ状態を形成するスリップ制御を開始するとともに、前記スリップ状態の形成後、前記アクセルがオン操作された場合またはブレーキがオフ操作された場合に、前記スリップ制御を行っている複数の係合手段を完全に係合させる制御を開始するスリップ制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両が停止状態のときにブレーキがオン操作され、かつアクセルがオン操作された場合にエンジンの回転数を上昇させ、その後ブレーキがオフ操作されたときに車両を高い加速で発進することを可能にする発進制御が開示されている（特許文献１）。このような発進制御はフレックススタートやローンチコントロールとも呼ばれる。このような発進制御では、エンジンの回転数を上昇させた後、自動変速機において車両の発進の際に係合される係合手段（発進クラッチ）を解放状態から係合させることにより、エンジンから駆動輪に動力が伝達され、車両の発進が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０６２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、アクセルがオン操作された後に発進クラッチの係合を開始する場合、発進クラッチにおいて互いに摩擦係合する係合要素の間の回転数の差（差回転数）が大きいときには、発進の際には差回転数が大きい状態で発進クラッチの係合が行われる。その結果、係合時に発進クラッチの発熱量が大きくなるため、発進クラッチの劣化や劣化による耐久性の低下が促進されるという問題がある。
【０００５】
複数の発進クラッチに差回転数を分担し、各発進クラッチにおいて互いに摩擦係合する係合要素をスリップするような制御をすれば、１つあたりの発進クラッチの発熱量を小さくすることはできる。しかし、アクセルがオン操作された後に複数の発進クラッチのスリップ制御を開始すると、スリップ制御の開始後、発進クラッチのスリップ状態が形成されながら駆動輪に動力が徐々に伝達されることとなるため、車両の発進応答性が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発進クラッチの劣化の抑制および車両の発進応答性の向上を実現できる車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る車両の制御装置は、動力源と、互いに摩擦係合する係合要素を有する複数の係合手段を備え、前記複数の係合手段の係合の制御によって前記動力源と車両の駆動輪との間の動力の伝達を断接する自動変速機と、を備える車両に搭載される車両の制御装置であって、前記車両が停止状態のときに、運転者が前記車両の発進のためにアクセルをオン操作する前に成立すべき所定の条件の成立を判定する判定手段と、前記判定手段が前記所定の条件の成立を判定した場合に、前記複数の係合手段のうち少なくとも２つに対して、前記互いに摩擦係合する係合要素に所定の回転数差が生じるスリップ状態を形成するスリップ制御を開始するとともに、前記スリップ状態の形成後、前記アクセルがオン操作された場合またはブレーキがオフ操作された場合に、前記スリップ制御を行っている複数の係合手段を完全に係合させる制御を開始するスリップ制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車両が停止状態のときに、運転者が車両の発進のためにアクセルをオン操作する前に成立すべき所定の条件の成立を判定した場合に、複数の係合手段のうち少なくとも２つに対してスリップ状態の形成を開始するので、運転者が車両を発進させるべくアクセルをオン操作する前に、差回転数およびそれによる発熱を複数の係合手段に分担させつつスリップ状態を形成することができる。従って、その後アクセルがオン操作されて動力源の回転数が上昇する際にはスリップ状態が形成されているので、速やかに駆動輪に動力を伝達させて車両を発進させることができる。その結果、発進クラッチの劣化の抑制および車両の発進応答性の向上を実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１に係る車両の制御装置を搭載した車両の概略構成及び自動変速機のスケルトン図を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１による制御の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、実施の形態１による制御の一例を示すタイムチャートおよび共線図である。
【図４】図４は、図３に示す実施の形態１による制御と比較形態による制御とを示すタイムチャートである。
【図５】図５は、実施の形態１に係る車両の制御装置を搭載した他の車両の概略構成を示す図である。
【図６】図６は、図５の車両に適用する実施の形態１による制御の一例を示すタイムチャートおよび共線図である。
【図７】図７は、図１の車両に適用する実施の形態１による他の制御例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】
【００１０】
以下に、図面を参照して本発明に係る車両の制御装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面において、同一又は対応する構成要素には適宜同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る車両の制御装置を搭載した車両の概略構成及び自動変速機のスケルトン図を示す図である。図１（ａ）に示すように、車両１００は、動力源１と、自動変速機２と、デファレンシャルギヤ３と、駆動輪４と、油圧アクチュエータ５と、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）６と、クランク角センサ１１と、アクセル開度センサ１２と、ブレーキセンサ１３と、車速センサ１４と、シフトレンジセンサ１５と、を備える。
【００１２】
車両１００の動力源である動力源１は、本実施の形態１ではエンジンであり、燃料の燃焼エネルギーを出力軸１ａの回転運動に変換して出力する。なお、動力源１はエンジンに限定されず、例えばモータでもよい。
【００１３】
自動変速機２は、図１（ｂ）に示すように、第１遊星装置２１と、第２遊星装置２２と、複数の係合手段と、が筐体ＣＡ内に設けられて構成されている。係合手段は、互いに摩擦係合する係合要素を有するものであって、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１を含む。自動変速機２は、これらの係合手段の係合の制御によって、動力源１と車両１００の駆動輪４との間の動力の伝達を断接する。また、自動変速機２は、これらの係合手段を入出力間の要求変速段に応じて係合又は解放させることで、その要求変速段への切り替え、設定を行うことができる。なお、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１は、車両１００の発進時には係合する係合手段であり、以下適宜発進クラッチと呼ぶ。
【００１４】
第１遊星装置２１は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であり、差動回転が可能な複数の回転要素として、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１と複数のピニオンギヤＰ１とキャリアＣｒ１とを有する。第２遊星装置２２は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であり、差動回転が可能な複数の回転要素として、サンギヤＳ２とリングギヤＲ２と複数のピニオンギヤＰ２とキャリアＣｒ２とを有する。自動変速機２においては、第１遊星装置２１のキャリアＣｒ１と第２遊星装置２２のリングギヤＲ２とが、第１クラッチＣ１が係合状態の時に一体になって回転できるように接続されている。動力源１の出力軸１ａから自動変速機２の入力軸２ａに入力されたトルクは、第２遊星装置２２のキャリアＣｒ２から出力され、出力軸２ｂ、デファレンシャルギヤ３を介して駆動輪４に伝えられる。
【００１５】
第１クラッチＣ１は、第１遊星装置２１のキャリアＣｒ１と一体になって回転可能な第１係合部と、第２遊星装置２２のリングギヤＲ２と一体になって回転可能な第２係合部と、を備える。具体的に、第１クラッチＣ１は、第１係合部と第２係合部の内の一方に摩擦材を備えた摩擦係合装置であり、その第１係合部と第２係合部との間の係合動作及び解放動作が油圧で制御される。第１ブレーキＢ１は、第１クラッチＣ１と同様に油圧駆動の摩擦係合装置である。第１ブレーキＢ１は、第２遊星装置２２のサンギヤＳ２と一体になって回転可能な第１係合部と、筐体ＣＡに固定された第２係合部と、を備える。
【００１６】
図１（ａ）に戻って、油圧アクチュエータ５は、作動油によって動作し、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１の係合動作と解放動作を制御する。油圧アクチュエータ５が動作するための油圧は、不図示のオイルポンプにより与えられる。
【００１７】
クランク角センサ１１は、エンジンである動力源１のクランクシャフトに設けられており、動力源回転数（エンジン回転数）を算出するために用いるクランク角を検知するためのものである。アクセル開度センサ１２は、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル開度及びアクセルがオンであるかオフであるかを検知する。ブレーキセンサ１３は、運転者のブレーキペダルの踏み込み量に応じてブレーキがオンであるかオフであるかを検知する。車速センサ１４は、車両１００の車速を検知する。シフトレンジセンサ１５は、車両１００のシフトチェンジ装置の現在のシフトレンジを検出する。本実施の形態１では、シフトチェンジ装置は、シフトレンジとして、Ｎ（ニュートラル）レンジと、Ｄ（ドライブ）レンジと、Ｒ（リバース）レンジを備えているが、さらにＳ（スポーツモード）レンジ等の他の走行モードレンジを備えていても良い。なお、スポーツモードレンジは、燃料や電力の消費率の低減よりも、走行性能を重視するレンジである。クランク角センサ１１、アクセル開度センサ１２、ブレーキセンサ１３、車速センサ１４及びシフトレンジセンサ１５は、それぞれＥＣＵ６に検知結果を出力するようにＥＣＵ６に電気的に接続されている。
【００１８】
車両１００の制御装置としてのＥＣＵ６は、物理的には、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）及び入出力等のインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。ＥＣＵ６の各部の機能は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとで制御対象を動作させるとともに、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。なお、ＥＣＵ６は、動力源１や自動変速機２等を個別に制御する複数のＥＣＵにより構成されてもよい。この場合、各ＥＣＵは、相互に通信可能に構成されており、各種指令や各種センサの検知結果等の送受信を行うことができる。
【００１９】
ＥＣＵ６は、エンジンである動力源１に対して、インジェクタによる燃料噴射量や噴射時期、点火プラグによる点火時期などを制御する。また、ＥＣＵ６は、車速及びアクセル開度の検知結果等に基づいて、ＥＣＵ６に予め記憶された変速マップや変速線図を参照して、油圧アクチュエータ５に制御信号を出力する。油圧アクチュエータ５は、制御信号に基づき自動変速機２を制御する。これにより、自動変速機２の変速動作が行われる。
【００２０】
さらに、ＥＣＵ６は、判定手段６１と、スリップ制御手段６２とを備えている。判定手段６１は、車両１００が停止状態のときに、運転者が車両１００の発進のためにアクセルをオン操作する前に成立すべき所定の条件の成立を判定するものである。スリップ制御手段６２は、複数の係合手段のうち少なくとも２つ（本実施の形態１のおいては第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１）を、互いに摩擦係合する係合要素に回転数差が生じるようにするスリップ制御を行うとともに、スリップ制御している係合手段を、回転数差がゼロになるように完全に係合させる制御を行うものである。
【００２１】
以下、本実施の形態１による制御の一例を、図２に示すフローチャート、図３に示すタイムチャートおよび共線図を用いて具体的に説明する。なお、図２に示す制御ルーチンは、車両１００が停止状態であり、シフトレンジがＮレンジであり、車両１００の動力源１がアイドリング状態である間、所定の制御周期ごとに繰り返し実行される。
【００２２】
図３（ａ）において、線Ｌ１はシフトレンジの状態を示し、線Ｌ２はアクセル開度を示し、線Ｌ３はエンジン回転数を示している。また、線Ｌ４は、自動変速機２の出力軸２ｂ側における第１クラッチＣ１の回転軸の回転数を、動力源１の出力軸１ａ（以下、適宜エンジン軸と記載する）における値に換算した値を示している。線Ｌ５は、自動変速機２の出力軸２ｂ側における第１ブレーキＢ１の回転軸の回転数をエンジン軸における値に換算した値を示している。線Ｌ６は、自動変速機２の出力軸２ｂの回転数をエンジン軸における値に換算した値を示している。なお、回転数は車両１００の前進時の自動変速機２の出力軸２ｂの回転方向を正値にとっている。
【００２３】
まず、図３（ａ）の時間ｔ＝０において、ＥＣＵ６は図２におけるステップＳ１０１を実行する。すなわち、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ６の判定手段６１は、運転者がアクセル開度を上げる前に成立すべき所定の条件が成立しているか否かを判定する。以下では、この判定を図２に示すようにスリップ状態形成判定と記載する。本実施の形態１では、所定の条件とは、シフトレンジがＮレンジからＤレンジに切り替えられることとする。時間ｔ＝０では、判定手段６１は、スリップ状態形成判定＝ＯＮではない、すなわち所定の条件が成立していないと判定し（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、ステップＳ１０１を繰り返す。
【００２４】
時間ｔ＝０からｔ２までの間の例えば時間ｔ１において、図３（ｂ）の共線図の線Ｌ７に示すように、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１は解放状態にあるため、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１の出力側回転軸の回転数はゼロである。なお、第１ブレーキＢ１の入力側回転軸は筐体ＣＡに固定されているのでその回転数は常にゼロである。
【００２５】
つぎに、図３（ａ）に示すように、時間ｔ２において、運転者がブレーキをオン操作した状態でシフトレンジをＮレンジからＤレンジに切り替えたとする。すると、ＥＣＵ６の判定手段６１は、スリップ状態形成判定＝ＯＮである、すなわち所定の条件が成立したと判定し（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に進む。
【００２６】
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ６のスリップ制御手段６２は、スリップ状態を形成する。具体的には、スリップ制御手段６２は、油圧アクチュエータ５を制御し、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１のそれぞれに対して、互いに摩擦係合する係合要素に回転数差が生じるようにするスリップ制御を開始する。すると、図３（ａ）に示すように、出力軸２ｂ側における第１クラッチＣ１の回転数の換算値（線Ｌ４で示す）が増加するとともに出力軸２ｂ側における第１ブレーキＢ１の回転数の換算値（線Ｌ５で示す）が減少する。各換算値は時間ｔ２から矢印Ａｒ１で示したスリップ状態形成期間だけ経過した時間ｔ３において一定の値に達し、所定のスリップ状態が形成される。このとき、図３（ｂ）の共線図の線Ｌ８に示すように、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１はスリップ状態にある。
【００２７】
つづいて、ＥＣＵ６は、ステップＳ１０３を実行する。具体的には、ＥＣＵ６は、ブレーキがオフ操作された（ブレーキ＝ＯＦＦ）、またはアクセルがオン操作された（アクセル＝ＯＮ）か否かを判定する。時間ｔ３から時間ｔ４の間では、ＥＣＵ６は、ブレーキ＝ＯＦＦまたはアクセル＝ＯＮではないと判定し（ステップＳ１０３、Ｎｏ）、ステップＳ１０３を繰り返す。
【００２８】
つぎに、図３（ａ）に示すように、時間ｔ４において、運転者がアクセルをオン操作し、ブレーキをオフ操作したとする。すると、ＥＣＵ６は、ブレーキ＝ＯＦＦまたはアクセル＝ＯＮと判定し（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に進む。なお、アクセルがオン操作された後、時間ｔ５において所定のアクセル開度に達したとき、ＥＣＵ６はエンジン回転数の上昇を開始するように動力源１を制御する。これにより、線Ｌ６で示す自動変速機２の出力軸２ｂの回転数の換算値が増加を開始し、動力源１の動力が駆動輪４に伝達されて車両１００が発進を開始する。ＥＣＵ６は、その後矢印Ａｒ２で示したエンジン回転数上昇期間の経過後にエンジン回転数がアクセル開度に応じた値に到達するように動力源１を制御する。
【００２９】
また、アクセルがオン操作された、またはブレーキがオフ操作された後である時間ｔ５において、ＥＣＵ６のスリップ制御手段６２は、スリップ制御を行っている第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１を完全に係合させる制御を開始する（ステップＳ１０４）。これにより、第１クラッチＣ１における互いに摩擦係合する係合要素の差回転数が減少するので、出力軸２ｂ側における第１クラッチＣ１の回転数の換算値（線Ｌ４で示す）は増加を開始し、エンジン回転数に近づくように増加する。一方、出力軸２ｂ側における第１ブレーキＢ１の回転数の換算値（線Ｌ５で示す）は互いに摩擦係合する係合要素の差回転数の減少により、ゼロに近づくように減少する。なお、時間ｔ６では第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１は係合の途中であり、図３（ｂ）の共線図の線Ｌ９に示すようにスリップ状態にあるが、線Ｌ８の場合よりも、出力側回転軸と入力側回転軸の差回転数が減少した状態となっている。
【００３０】
つづいて、ステップＳ１０５において、ＥＣＵ６のスリップ制御手段６２は、発進クラッチの完全係合が終了したか否かを判定する。時間ｔ５から時間ｔ７の間は、発進クラッチの完全係合が終了していないと判定し（ステップＳ１０５、Ｎｏ）、ステップＳ１０５を繰り返す。
【００３１】
つぎに、図３（ａ）に示すように、時間ｔ７において、発進クラッチの完全係合が終了したら、ＥＣＵ６のスリップ制御手段６２は、発進クラッチの完全係合が終了したと判定し（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）、リターンする。このとき、図３（ｂ）の共線図は、線Ｌ１０に示す状態となる。
【００３２】
図３（ａ）に示す領域Ｓ１、Ｓ２は、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１がスリップ制御され、互いに摩擦係合する係合要素に差回転数が生じることにより発熱している領域を示している。本実施の形態１では、スリップ制御により発生する差回転数を第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１に分担させているので、１つ当たりの発進クラッチの発熱量が小さくなり、発進クラッチの劣化や劣化による耐久性の低下が抑制される。また、発進クラッチの耐久性を上げるために大型の発進クラッチを用いなくてもよいので、自動変速機２の小型、軽量化を実現できる。
【００３３】
ここで、図４を用いて、本実施の形態１による制御と比較形態による制御とを比較する。比較形態による制御は、運転者がＮレンジからＤレンジに切り替えるタイミング、アクセルをオン操作するタイミング、およびブレーキをオフ操作するタイミングは本実施の形態１による制御と同一であるが、スリップ制御を開始するタイミングが異なる。
【００３４】
図４における線Ｌ１〜Ｌ６、時間ｔ２、ｔ４、ｔ５は図３における同一の符号と同じであるので、説明を省略する。一方、線Ｌ４ａは、比較形態による制御における、自動変速機２の出力軸２ｂ側における第１クラッチＣ１の回転軸の回転数をエンジン軸における値に換算した値を示している。線Ｌ５ａは、比較形態による制御における、自動変速機２の出力軸２ｂ側における第１ブレーキＢ１の回転軸の回転数をエンジン軸における値に換算した値を示している。線Ｌ６ａは、比較形態による制御における、自動変速機２の出力軸２ｂの回転数をエンジン軸における値に換算した値を示している。
【００３５】
図４に示すように、比較形態では、アクセルがオン操作された後の時間ｔ５に発進クラッチのスリップ制御を開始している。その結果、本実施の形態１による制御と同じタイミングでアクセルをオン操作し、エンジン回転数が増加しているにもかかわらず、車両１００の発進が開始される時間は時間ｔ９であり、本実施の形態１の制御による発進のタイミングである時間ｔ５よりも遅くなる。言い換えると、本実施の形態１の制御によれば、比較形態による制御よりも矢印Ａｒ３に示す時間だけ早く発進が開始される。また、線Ｌ４〜Ｌ６と線Ｌ４ａ〜Ｌ６ａとの比較からわかるように、本実施の形態１の制御によれば比較形態による制御よりも発進クラッチの完全係合が早期に終了し、自動変速機２の出力軸２ｂの回転数も早期に増加するので、車両１００は早期に所望の車速に到達する。さらに、スリップ制御を行っている複数の係合手段を完全に係合させるまで、エンジン回転数上昇期間以外では、各発進クラッチにおける差回転数は増加せず単に減少するのみであるので、加速が円滑に行われる。さらには、発進後に油圧アクチュエータ５により与える油圧を、スリップ状態形成のために変化させる必要がないので、発進中のドライバビリティに影響を与える要素である駆動力やエンジン回転数制御性が向上する。このように、本実施の形態１の制御によれば車両１００の発進応答性が向上する。
【００３６】
［車両の他の構成例］
図５は、実施の形態１に係る車両の制御装置を搭載した他の車両の概略構成を示す図である。図５に示す車両１００Ａは、図１に示す車両１００の自動変速機２を自動変速機２Ａに置き換えた構成を有する。
【００３７】
自動変速機２Ａは、入力軸２ａと出力軸２ｂとを備える。また、自動変速機２Ａは、第１クラッチＣ１Ａと第２クラッチＣ２Ａとギヤトレーン２Ａａとが直列に接続されて構成されている。第１クラッチＣ１Ａと第２クラッチＣ２Ａとは、互いに摩擦係合する係合要素を有し、車両１００Ａの発進時には係合する係合手段であり、以下適宜発進クラッチと呼ぶ。自動変速機２Ａは、これらの係合手段の係合の制御によって、動力源１と車両１００Ａの駆動輪４との間の動力の伝達を断接する。ギヤトレーン２Ａａは、自動変速機２Ａにおいて変速段を構成する複数のギヤで構成されている。自動変速機２Ａは、ギヤトレーン２Ａａを構成するギヤを入出力間の要求変速段に応じて係合又は解放させることで、その要求変速段への切り替え、設定を行うことができる。
【００３８】
油圧アクチュエータ５は、作動油によって動作し、第１クラッチＣ１Ａ、第２クラッチＣ２Ａ及びギヤトレーン２Ａａの係合動作と解放動作を制御する。
【００３９】
自動変速機２Ａに対して、図２にフローチャートを示す実施の形態１による制御の一例を適用する場合は、スリップ制御する係合手段は、自動変速機２Ａの第１クラッチＣ１Ａ及び第２クラッチＣ２Ａである。
【００４０】
以下、本実施の形態１による制御を車両１００Ａに適応する一例を、図２に示すフローチャート、図６に示すタイムチャートおよび共線図を用いて具体的に説明する。
【００４１】
図６（ａ）において、線Ｌ１１はシフトレンジの状態を示し、線Ｌ１２はアクセル開度を示し、線Ｌ１３はエンジン回転数を示している。また、線Ｌ１４は、自動変速機２Ａの出力軸２ｂ側における第１クラッチＣ１Ａの回転軸の回転数をエンジン軸における値に換算した値を示している。線Ｌ１５は、自動変速機２Ａの出力軸２ｂ側における第２クラッチＣ２Ａの回転軸の回転数をエンジン軸における値に換算した値、および、自動変速機２Ａの出力軸２ｂの回転数をエンジン軸における値に換算した値を示している。
【００４２】
まず、図６（ａ）の時間ｔ＝０において、ＥＣＵ６は図２におけるステップＳ１０１を実行する。時間ｔ＝０では、判定手段６１は、スリップ状態形成判定＝ＯＮではない、すなわち所定の条件が成立していないと判定し（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、ステップＳ１０１を繰り返す。
【００４３】
時間ｔ＝０からｔ１２までの間の例えば時間ｔ１１において、共線図は図３（ｂ）の線Ｌ１６に示す状態となっている。このとき、第１クラッチＣ１Ａ及び第２クラッチＣ２Ａは解放状態にあるため、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２Ａの出力側回転軸の回転数はゼロである。なお、第１クラッチＣ１の入力側回転軸の回転数はエンジン回転数と等しくなっている。
【００４４】
つぎに、図６（ａ）に示すように、時間ｔ１２において、運転者がブレーキをオン操作した状態でシフトレンジをＮレンジからＤレンジに切り替えたとする。すると、ＥＣＵ６の判定手段６１は、所定の条件が成立したと判定し（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に進む。
【００４５】
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ６のスリップ制御手段６２は、スリップ状態を形成する。具体的には、スリップ制御手段６２は、油圧アクチュエータ５を制御し、第１クラッチＣ１Ａ及び第２クラッチＣ２Ａのそれぞれに対して、互いに摩擦係合する係合要素に回転数差が生じるようにするスリップ制御を開始する。すると、図６（ａ）に示すように、出力軸２ｂ側における第１クラッチＣ１Ａの回転数の換算値（線Ｌ１４で示す）が増加するとともに出力軸２ｂ側における第２クラッチＣ２Ａの回転数の換算値（線Ｌ１５で示す）が増加する。各換算値は時間ｔ１２から矢印Ａｒ１１で示したスリップ状態形成期間だけ経過した時間ｔ１３において一定の値に達し、所定のスリップ状態が形成される。このとき、図３（ｂ）の共線図に示すように、第１クラッチＣ１Ａの出力側回転軸の回転数と第２クラッチＣ２Ａの入力側回転軸の回転数とは符号Ｃで示す値となっており、等しい。また、互いに摩擦係合する係合要素の間には、係合した状態に対して、第１クラッチＣ１Ａでは差Ｄ１、第２クラッチＣ２Ａでは差Ｄ２の回転数差が生じている。
【００４６】
つづいて、ＥＣＵ６は、ステップＳ１０３を実行する。時間ｔ１３から時間ｔ１４の間では、ＥＣＵ６は、ブレーキ＝ＯＦＦまたはアクセル＝ＯＮではないと判定し（ステップＳ１０３、Ｎｏ）、ステップＳ１０３を繰り返す。
【００４７】
つぎに、図６（ａ）に示すように、時間ｔ１４において、運転者がアクセルをオン操作し、ブレーキをオフ操作したとする。すると、ＥＣＵ６は、ブレーキ＝ＯＦＦまたはアクセル＝ＯＮと判定し（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に進む。なお、アクセルがオン操作された後、時間ｔ１５において所定のアクセル開度に達したとき、ＥＣＵ６はエンジン回転数の上昇を開始するように動力源１を制御する。これにより、線Ｌ１５で示す自動変速機２Ａの出力軸２ｂの回転数の換算値が増加を開始し、動力源１の動力が駆動輪４に伝達されて車両１００が発進を開始する。ＥＣＵ６は、その後矢印Ａｒ１２で示したエンジン回転数上昇期間の経過後にエンジン回転数がアクセル開度に応じた値に到達するように動力源１を制御する。
【００４８】
また、アクセルがオン操作された、またはブレーキがオフ操作された後である時間ｔ１５において、ＥＣＵ６のスリップ制御手段６２は、スリップ制御を行っている第１クラッチＣ１Ａ及び第２クラッチＣ２Ａを完全に係合させる制御を開始する（ステップＳ１０４）。これにより、第１クラッチＣ１Ａにおける互いに摩擦係合する係合要素の差回転数が減少するので、出力軸２ｂ側における第１クラッチＣ１Ａの回転数の換算値（線Ｌ１４で示す）は増加を開始し、エンジン回転数に近づくように増加する。一方、出力軸２ｂ側における第２クラッチＣ２Ａの回転数の換算値（線Ｌ１５で示す）もエンジン回転数に近づくように増加する。なお、時間ｔ１６では第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１は係合の途中であり、スリップ状態にあるが、差Ｄ１および差Ｄ２が時間ｔ１５の場合よりも減少した状態となっている。
【００４９】
つづいて、ステップＳ１０５において、ＥＣＵ６のスリップ制御手段６２は、発進クラッチの完全係合が終了したか否かを判定する。時間ｔ１５から時間ｔ１７の間は、発進クラッチの完全係合が終了していないと判定し（ステップＳ１０５、Ｎｏ）、ステップＳ１０５を繰り返す。
【００５０】
つぎに、図６（ａ）に示すように、時間ｔ１７において、発進クラッチの完全係合が終了ら、ＥＣＵ６のスリップ制御手段６２は、発進クラッチの完全係合が終了したと判定し（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）、リターンする。このとき、図６（ｂ）の共線図は、線Ｌ１７に示す状態となる。
【００５１】
図６（ａ）に示す領域Ｓ１１、Ｓ１２は、第１クラッチＣ１Ａ及び第２クラッチＣ２Ａがスリップ制御され、互いに摩擦係合する係合要素に差回転数が生じることにより発熱している領域を示している。本制御例では、スリップ制御により発生する差回転数を第１クラッチＣ１Ａ及び第２クラッチＣ２Ａに分担させているので、１つ当たりの発進クラッチの発熱量が小さくなり、発進クラッチの劣化や劣化による耐久性の低下が抑制される。
【００５２】
また、本制御例においても、図４の比較形態による制御よりも早く、車両１００Ａの発進が開始される。また、本制御例によれば比較形態による制御よりも発進クラッチの完全係合が早期に終了し、自動変速機２Ａの出力軸２ｂの回転数も早期に増加するので、車両１００Ａは早期に所望の車速に到達する。このように、本制御例によれば車両１００Ａの発進応答性が向上する。
【００５３】
［他の制御例］
図７は、図１の車両１００に適用する実施の形態１による他の制御例を示すタイムチャートである。本制御例においても、図２に示す制御ルーチンが実行されるが、本制御では、運転者がアクセル開度を上げる前に成立すべき所定の条件（スリップ状態形成判定）は、動力源１であるエンジンの始動が開始され、エンジン回転数がアイドル状態の回転数に達し、エンジンの始動が完了したこととする。また、図２の制御ルーチンは、車両１００の動力源１が停止状態である間、所定の制御周期ごとに繰り返し実行される。
【００５４】
図７において、線Ｌ２１はシフトレンジの状態を示し、線Ｌ２２はアクセル開度を示し、線Ｌ２３はエンジン回転数を示している。また、線Ｌ２４は、自動変速機２の出力軸２ｂ側における第１クラッチＣ１の回転軸の回転数をエンジン軸における値に換算した値を示している。線Ｌ２５は、自動変速機２の出力軸２ｂ側における第１ブレーキＢ１の回転軸の回転数をエンジン軸における値に換算した値を示している。線Ｌ２６は、自動変速機２の出力軸２ｂの回転数をエンジン軸における値に換算した値を示している。
【００５５】
まず、図７の時間ｔ＝０において、運転者がエンジンを始動する。また、時間ｔ＝０において、ＥＣＵ６は図２におけるステップＳ１０１を実行する。すなわち、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ６の判定手段６１は、スリップ状態形成判定を行う。時間ｔ＝０ではエンジンの始動が完了していないため、判定手段６１は、スリップ状態形成判定＝ＯＮではないと判定し（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、ステップＳ１０１を繰り返す。
【００５６】
つぎに、時間ｔ２１において、エンジン回転数がアイドリング状態の回転数に達し、エンジンの始動が完了したとする。すると、ＥＣＵ６の判定手段６１は、スリップ状態形成判定＝ＯＮであると判定し（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に進む。
【００５７】
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ６のスリップ制御手段６２は、第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１のそれぞれに対して、スリップ状態の形成を開始する。すると出力軸２ｂ側における第１クラッチＣ１の回転数の換算値（線Ｌ２４で示す）が増加するとともに出力軸２ｂ側における第１ブレーキＢ１の回転数の換算値（線Ｌ２５で示す）が減少する。各換算値は時間ｔ２１から矢印Ａｒ２１で示したスリップ状態形成期間だけ経過した時間ｔ２２において一定の値に達し、所定のスリップ状態が形成される。その後、時間ｔ２３において、運転者はブレーキをオン操作した状態でシフトレンジをＮレンジからＤレンジに切り替えたとする。
【００５８】
つづいて、ＥＣＵ６は、ステップＳ１０３において、ブレーキ＝ＯＦＦまたはアクセル＝ＯＮか否かを判定する。時間ｔ２１から時間ｔ２４の間では、ＥＣＵ６は、ブレーキ＝ＯＦＦまたはアクセル＝ＯＮではないと判定し（ステップＳ１０３、Ｎｏ）、ステップＳ１０３を繰り返す。
【００５９】
つぎに、時間ｔ２４において、運転者がアクセルをオン操作し、ブレーキをオフ操作したとする。すると、ＥＣＵ６は、ブレーキ＝ＯＦＦまたはアクセル＝ＯＮと判定し（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に進む。なお、アクセルがオン操作された後、時間ｔ２５において所定のアクセル開度に達したとき、ＥＣＵ６はエンジン回転数の上昇を開始するように動力源１を制御する。これにより、線Ｌ２６で示す自動変速機２の出力軸２ｂの回転数の換算値がさらに増加し、車両１００が発進を開始する。ＥＣＵ６は、その後エンジン回転数がアクセル開度に応じた値に到達するように動力源１を制御する。
【００６０】
また、アクセルがオン操作された、またはブレーキがオフ操作された後である時間ｔ２５において、ＥＣＵ６のスリップ制御手段６２は、スリップ制御を行っている第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１を完全に係合させる制御を開始する（ステップＳ１０４）。これにより、出力軸２ｂ側における第１クラッチＣ１の回転数の換算値（線Ｌ２４で示す）は増加を開始し、エンジン回転数に近づくように増加する。一方、出力軸２ｂ側における第１ブレーキＢ１の回転数の換算値（線Ｌ２５で示す）はゼロに近づくように減少する。
【００６１】
つづいて、ステップＳ１０５において、ＥＣＵ６のスリップ制御手段６２は、発進クラッチの完全係合が終了したか否かを判定する。時間ｔ２５から時間ｔ２６の間は、発進クラッチの完全係合が終了していないと判定し（ステップＳ１０５、Ｎｏ）、ステップＳ１０５を繰り返す。
【００６２】
つぎに、時間ｔ２６において、ＥＣＵ６のスリップ制御手段６２は、発進クラッチの完全係合が終了したと判定し（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）、リターンする。
【００６３】
図７に示す領域Ｓ２１、Ｓ２２は、車両１００が発進後に第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１がスリップ制御され発熱している領域を示している。本制御例でも、スリップ制御により発生する差回転数を第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１に分担させているので、１つ当たりの発進クラッチの発熱量が小さくなり、発進クラッチの劣化や劣化による耐久性の低下が抑制される。
【００６４】
また、本制御例においても、図４の比較形態による制御よりも早く、車両１００の発進が開始される。また、本制御例によれば比較形態による制御よりも発進クラッチの完全係合が早期に終了し、自動変速機２の出力軸２ｂの回転数も早期に増加するので、車両１００は早期に所望の車速に到達する。このように、本制御例によれば車両１００の発進応答性が向上する。
【００６５】
なお、上記において、所定の条件を、シフトレンジがＮレンジからＤレンジに切り替えられることとしている制御例については、所定の条件を、シフトレンジがＮレンジからＲレンジ、Ｓレンジまたは他の走行モードレンジに切り替えることとしてもよい。また、所定の条件としては、車両の停止時に発進クラッチである第１クラッチＣ１、Ｃ１Ａ、第２クラッチＣ２Ａ、第１ブレーキＢ１等が解放されたことを用いてもよい。また、上記では、運転者がアクセルをオン操作し、それと略同時にブレーキをオフ操作しているが、ブレーキをオフ操作するタイミングはこれに限られず、アクセルをオン操作する前でも後でもよい。例えば、車両をクリープ発進させる場合にアクセルをオン操作する前にブレーキをオフ操作したり、坂道発進を行う場合にブレーキをオン操作したままアクセルをオン操作し、その後ブレーキをオフ操作するような場合にも、本発明は適用できる。
【００６６】
また、上記では、発進クラッチである２つの係合手段をスリップ制御しているが、自動変速機が３以上の発進クラッチである係合手段を備えている場合は、３以上の発進クラッチである係合手段をスリップ制御するようにしてもよい。
【００６７】
複数の発進クラッチのスリップ制御を行う場合の差回転数は、発進時の発進クラッチにおける発熱量を事前の評価結果等により見積もった値をＥＣＵ６に記憶させておき、これに基づいて設定することが好ましい。このとき、許容発熱量に対する安全率が全ての発進クラッチで同程度になるように差回転数を設定することで、各発進クラッチにおいて許容発熱量やスリップ制御精度にばらつきがある場合でも、より確実に個々の発進クラッチの劣化を抑制することができる。
【００６８】
また、発進クラッチにおける発熱量としては、ＥＣＵ６に予め記憶させた所定の物理モデルを用いて計算した予測値を用いてもよい。このような物理モデルとしては、自動変速機の入力軸、出力軸、および発進クラッチを構成する係合手段に対して運動方程式を構築し、これを用いて発進クラッチにおける差回転数を求め、差回転数とトルクとの積を時間積分することで発熱量の予測値を算出するものを使用することができる。
【００６９】
なお、上記差回転数については、発進クラッチの係合部の回転数を計測する回転数センサを備えた車両であれば、計測した回転数から差回転数を算出し、発熱量の予測値の算出に用いてもよい。
【００７０】
また、発進クラッチにおける発熱量は、発進クラッチにおける油圧を計測する油圧センサを備えた車両であれば、油圧値と発進クラッチにおける摩擦材の摩擦係数の値とを用いて算出してもよい。
【００７１】
また、上記実施の形態では、車両の発進後にエンジン回転数を上昇させているが、本発明はこれに限らず、車両の発進前にエンジンの回転数を上昇させる制御を行うフレックススタートやローンチコントロールを行う場合にも適用できる。
【００７２】
また、上記実施の形態では、自動変速機は有段式のものを例示したが、本発明はこれに限らず、車両の発進の際に係合する発進クラッチとしての係合手段を備えるものであれば無段式の自動変速機を用いてもよい。
【００７３】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１  動力源
２、２Ａ  自動変速機
６  ＥＣＵ
６１  判定手段
６２  スリップ制御手段
１００、１００Ａ  車両
Ｂ１  第１ブレーキ
Ｃ１、Ｃ１Ａ  第１クラッチ
Ｃ２Ａ  第２クラッチ
【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】
2016200270.tif 000008
【図７】
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