(57)【要約】【課題】好適な条件で燃費向上を達成することができる自動変速機の制御装置を提供すること。【解決手段】自車両の走行する路面の勾配とクラッチの温度とに基づいてスリップ制御を実行するか否かを決定する制御部６を備える。制御部６は、路面が降坂路または平坦路であり、かつ、路面の傾斜角が所定傾斜角以上である場合に、スリップ制御を実行する。制御部６は、路面が降坂路であり、かつ、路面の傾斜角が所定傾斜角以上である場合は、路面が平坦路である場合と比較してクラッチのスリップ量を減少させて、スリップ制御を実行する。制御部６は、クラッチの温度が所定温度未満である場合に、スリップ制御を実行する。スリップ制御は、第１の所定時間クラッチを半締結状態にする動作と、第２の所定時間クラッチを完全締結状態にする動作を交互に行う制御である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が惰性走行中である場合に、自動変速機のクラッチを半締結状態にするスリップ制御を実行する自動変速機の制御装置であって、
自車両の走行する路面の勾配と前記クラッチの温度とに基づいて前記スリップ制御を実行するか否かを決定する制御部を備えたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記路面が降坂路または平坦路であり、かつ、前記路面の傾斜角が所定傾斜角以上である場合に、前記スリップ制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記路面が降坂路であり、かつ、前記路面の傾斜角が所定傾斜角以上である場合は、前記路面が平坦路である場合と比較して前記クラッチのスリップ量を減少させて、前記スリップ制御を実行することを特徴とする請求項２に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記クラッチの温度が所定温度未満である場合に、前記スリップ制御を実行することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項５】
前記スリップ制御は、第１の所定時間前記クラッチを半締結状態にする動作と、第２の所定時間前記クラッチを完全締結状態にする動作を交互に行う制御であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の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、自動変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動変速機のクラッチを制御する方法として、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のものは、変速段切換用の湿式多板式のクラッチを自動変速機の内部に備えており、惰性走行条件を満たす場合に湿式多板のクラッチに対してスリップ制御を実行している。
【０００３】
特許文献１に記載のものは、アクセルペダルとブレーキペダルがオフであること、かつ、路面が平坦路または降坂路である場合に惰性走行条件を満たしたと判定してスリップ制御を実施することで、車両に作用するエンジンブレーキを減少させて燃費を向上できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１０４５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、アクセルペダルとブレーキペダルがオフであること、かつ、路面が平坦路または降坂路である場合に惰性走行条件を満たしたと判定してスリップ制御を実行している。このため、スリップ制御の実行によりクラッチの温度が高くなり過ぎてしまい、車両に不都合が生じるおそれがあった。そこで、車両に不都合が生じることのないよう、好適な条件でスリップ制御を行って燃費向上を達成することが望まれていた。
【０００６】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたもので、好適な条件で燃費向上を達成できる自動変速機の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的達成のため、車両が惰性走行中である場合に、自動変速機のクラッチを半締結状態にするスリップ制御を実行する自動変速機の制御装置であって、自車両の走行する路面の勾配と前記クラッチの温度とに基づいて前記スリップ制御を実行するか否かを決定する制御部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、好適な条件で燃費向上を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置を搭載した車両の要部を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置によって実行されるスリップ制御判定動作の流れを示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置によりスリップ制御が実行されるときのクラッチの締結状態を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１から図３を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置を搭載した車両１０は、エンジン１、自動変速機４、Ｇセンサ５、アクセルペダルセンサ７、ブレーキペダルセンサ８、車速センサ９、駆動輪１１、制御部６を含んで構成されている。
【００１１】
エンジン１は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行うとともに、圧縮行程及び膨張行程の間に点火を行い車両１０の駆動力を発生させる４サイクルのガソリンエンジンによって構成されている。なお、エンジン１は、ディーゼルエンジンで構成されてもよい。
【００１２】
自動変速機４は、変速機構２と、クラッチ３と、アクチュエータ１２とを備えている。変速機構２は、手動変速機に一般的に用いられる平行軸歯車式の変速機構として構成されており、常時噛み合い式の複数の変速ギヤを有する。
【００１３】
クラッチ３は、乾式単板クラッチとして構成されており、エンジン１のクランクシャフト１Ａに連結されたフライホール３Ａと、変速機構２の入力軸２Ａに連結されたクラッチディスク３Ｂとを有する。
【００１４】
クラッチ３は、クラッチディスク３Ｂとフライホール３Ａとが締結（接続）状態に切換えられた場合にエンジン１の動力を変速機構２に伝達し、開放状態に切換えられた場合にエンジン１から変速機構２への動力の伝達を遮断する。
【００１５】
アクチュエータ１２は、電動アクチュエータまたは電動油圧アクチュエータとして構成されており、自動変速機４の変速操作を行うように駆動する。アクチュエータ１２が行う変速操作には、クラッチ３を締結または開放するクラッチ断続操作と、変速機構２のギヤ段を切換えるギヤ段切換操作とがある。アクチュエータ１２は、制御部６に電気的に接続されており、制御部６からの制御信号によって制御される。このように、自動変速機４は、手動変速機の変速操作を自動化したＡＭＴ（Automated Manual Transmission）により構成されている。
【００１６】
アクチュエータ１２は図示しない変速アクチュエータを備えており、この変速アクチュエータによりギヤ段切換操作を行う。また、アクチュエータ１２は図示しないクラッチアクチュエータを備えており、このクラッチアクチュエータによりクラッチ３を締結または開放する。詳しくは、クラッチアクチュエータは、自動変速機４の図示しないレリーズロッドを操作することで、ギヤ段切換操作の前にクラッチ３を開放し、ギヤ段切換操作の後にクラッチ３を締結する。
【００１７】
このように構成された車両１０において、エンジン１から出力された回転は、自動変速機４で成立しているギヤ段に応じた変速比で変速され、図示しないディファレンシャル装置と、左右のドライブシャフト１１Ａとを介して左右の駆動輪１１に伝達される。
【００１８】
また、自動変速機４にはクラッチストロークセンサ１７とクラッチ温度センサ１８とが設けられている。クラッチストロークセンサ１７は、クラッチ３の締結度を検出する。クラッチストロークセンサ１７は、制御部６に電気的に接続されており、検出信号を制御部６に出力する。クラッチストロークセンサ１７は、例えばレリーズロッドのストローク量を検出することにより間接的にクラッチ３の締結度を検出する。
【００１９】
クラッチ温度センサ１８は、クラッチ３の温度（以下、クラッチ温度ともいう）を検出し、検出したクラッチ温度を制御部６に出力する。なお、クラッチ温度は、クラッチ温度センサ１８により実測するものに限定されない。このクラッチ温度は、例えば、エンジン１のクランクシャフトの回転速度またはエンジントルクや、自動変速機４の入力軸２Ａの回転速度または油温や、クラッチ３のスリップ量、熱容量、または吸収エネルギ等、から演算してもよい。
【００２０】
Ｇセンサ５は、加速度（動加速度および静加速度）を検出し、検出した加速度を制御部６に出力する。制御部６は、Ｇセンサ５から送信された加速度に基づいて、走行中の路面の傾斜角を算出する。
【００２１】
アクセルペダルセンサ７は、アクセルペダル７Ａに設けられており、アクセルペダル７Ａの踏み込み量を検出する。ブレーキペダルセンサ８は、ブレーキペダル８Ａに設けられており、ブレーキペダル８Ａの踏み込み量を検出する。
【００２２】
車速センサ９は、ドライブシャフト１１Ａに設けられており、このドライブシャフト１１Ａの回転速度に基づく車速を検出する。
【００２３】
アクセルペダルセンサ７、ブレーキペダルセンサ８および車速センサ９は、制御部６に電気的に接続されており、検出信号を制御部６に出力する。
【００２４】
制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されており、制御対象を電気的に制御する。すなわち、制御部６は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）から構成されている。
【００２５】
制御部６のＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットを制御部６として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、制御部６において、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、制御部６として機能する。
【００２６】
制御部６の入力ポートには、上述したクラッチストロークセンサ１７、アクセルペダルセンサ７、ブレーキペダルセンサ８および車速センサ９等の各種センサ類が接続されている。
【００２７】
制御部６の出力ポートには、エンジン１と、自動変速機４のアクチュエータ１２とが接続されている。制御部６は、アクセルペダルセンサ７が検出したアクセルペダル踏み込み量、ブレーキペダルセンサ８が検出したブレーキペダル踏み込み量、車速センサ９が検出した車速、等の車両１０の運転状態に基づいて、エンジン１と自動変速機４を制御する。
【００２８】
制御部６は、Ｇセンサ５から演算された路面の傾斜角と、クラッチ温度と、アクセルペダル７Ａの踏み込み量と、ブレーキペダル８Ａの踏み込量とに基づいて、スリップ制御を実行するか否かを決定する。
【００２９】
スリップ制御とは、クラッチ３を半締結状態にする制御である。スリップ制御は、図３に示すように、第１の所定時間Ｔ１、クラッチ３を半締結状態にする動作と、第２の所定時間Ｔ２クラッチ３を完全締結状態（クラッチ締結度が１００％の状態）にする動作を交互に行う態様で実施される。
【００３０】
さらに、制御部６は、Ｇセンサ５から演算された路面の傾斜角と、クラッチ温度と、アクセルペダル７Ａの踏み込み量と、ブレーキペダル８Ａの踏み込量とに基づいて、スリップ制御を実施する場合の目標となるスリップ量（目標スリップ量ともいう）を設定する。
【００３１】
制御部６は、クラッチ３の実際のスリップ量が目標スリップ量に追従するようにフィードバック制御を行う。ここで、フィードバック制御を行う際の実際のスリップ量としては、クラッチストロークセンサ１７の検出信号に基づく実測値としてのスリップ量や、アクチュエータ１２の油圧等に基づく推測値としてのスリップ量を用いることができる。
【００３２】
本実施形態では、制御部６は、車両１０が惰性走行中であることを条件の１つとして、クラッチ３のスリップ制御を実行する。惰性走行とは、アクセルペダル７Ａおよびブレーキペダル８Ａの何れも踏み込まれることなく惰性により車両１０が走行することである。また、制御部６は、車両１０の惰性走行中に燃料カットを実施することで、燃費を向上させる。
【００３３】
また、制御部６は、自車両の走行する路面の勾配とクラッチ温度とに基づいてスリップ制御を実行するか否かを決定する。路面の勾配に関しては、制御部６は、路面が降坂路または平坦路であり、かつ、路面の傾斜角が所定傾斜角以上である場合に、スリップ制御を実行する。
【００３４】
換言すると、制御部６は、路面が平坦路または緩い降坂路の場合にスリップ制御を実行し、路面が登坂路または急な降坂路の場合はスリップ制御を実行しない。この理由は、登坂路では、惰性走行が一定以上の長い期間継続することが少ないためである。また、急な降坂路でスリップ制御を実行してしまうと、エンジンブレーキが効かずに車両１０が加速してしまい、制動装置に負担が掛かってしまうためである。
【００３５】
また、制御部６は、路面が降坂路であり、かつ、路面の傾斜角が所定傾斜角以上である場合、すなわち路面が緩い降坂路の場合は、路面が平坦路である場合と比較してクラッチ３のスリップ量を減少させて、スリップ制御を実行する。また、制御部６は、クラッチ３の保護のため、クラッチ温度が所定温度未満である場合にスリップ制御を実行する。
【００３６】
なお、路面が緩い降坂路の場合にスリップ制御を実施する際は、自動変速機４のシフトダウンは行わずに変速段を維持することで、大きなエンジンブレーキが駆動輪１１に作用しないようにしている。
【００３７】
次に、図２を参照して、本実施形態に係る制御部６によって実行されるスリップ制御判定動作の流れについて説明する。このスリップ制御判定動作は、所定の短い周期で繰り返し実行される。また、スリップ制御判定動作は、車両が走行しているときに常時実施してもよいし、車両が所定速度以上で走行していることを条件として実施してもよい。
【００３８】
図２に示すように、制御部６は、アクセルオフかつブレーキオフであるか否かを判別する（ステップＳ１）。ここでは、制御部６は、アクセルペダルセンサ７およびブレーキペダルセンサ８の検出信号を参照し、アクセルペダル７Ａが踏み込まれていないこと、およびブレーキペダル８Ａが踏み込まれていないことが検出されている場合に、アクセルオフかつブレーキオフであると判別する。
【００３９】
制御部６は、アクセルオフかつブレーキオフであると判別した場合、車両が惰性走行中であると判断してステップＳ２に進み、アクセルオフかつブレーキオフではないと判別した場合、このステップ制御判定動作の１回のルーチンを終了する。
【００４０】
ステップＳ２において、制御部６は、自車両が走行する路面が平坦路または降坂路であるか否かを判別する。ここでは、制御部６は、Ｇセンサ５から送信される情報に基づいて車両の傾斜角を算出する。本実施形態では、正の値の傾斜角を登坂路、傾斜角が０のときを平坦路、負の値の傾斜角を降坂路として定めている。このステップＳ２では、傾斜角が０または負の値である場合に、路面が平坦路または降坂路であると判別する。
【００４１】
なお、制御部６は、Ｇセンサ５からの検出信号に限らず、例えば、地図情報に含まれる高度情報から傾斜角を算出してもよいし、車両外部から通信により傾斜角を取得してもよい。すなわち、傾斜角は、自車両のセンサから取得したもの、または、車両外部から取得したものの何れであってもよい。
【００４２】
制御部６は、ステップＳ２で路面が平坦路または降坂路であると判別した場合、登坂路ではないためアクセルペダル７Ａが踏み込まれる可能性が低いので、スリップ制御の実行条件の１つが満たされたとして、ステップＳ３に進む。
【００４３】
一方、制御部６は、ステップＳ２で路面が平坦路または降坂路の何れでもないと判別した場合、すなわち、路面が登坂路（傾斜角が正の値）である場合、スリップ制御の実行条件を満たしていないとして、このステップ制御判定動作の１回のルーチンを終了する。
【００４４】
ステップＳ３において、制御部６は、路面の傾斜角が所定傾斜角α以上であるか否かを判別する。本実施形態では、所定傾斜角αは負の値に設定されている。
【００４５】
制御部６は、ステップＳ３で路面の傾斜角が所定傾斜角α以上であると判別した場合、路面が平坦路（傾斜角が０）または緩やかな降坂路であり大きなエンジンブレーキを必要としないので、スリップ制御の実行条件の１つを満たしたとして、ステップＳ４に進む。
【００４６】
一方、制御部６は、ステップＳ３で路面の傾斜角が所定傾斜角α未満であると判断した場合、急な降坂路であり大きなエンジンブレーキが必要となるため、スリップ制御の実行条件を満たしていないとして、このステップ制御判定動作の１回のルーチンを終了する。
【００４７】
ステップＳ４において、制御部６は、クラッチ温度が所定温度Ｔ未満であるか否かを判別する。ここでは、制御部６は、スリップ制御を実行した場合にクラッチ温度が高くなり過ぎることがないかを確認するために、クラッチ温度と所定温度Ｔとを比較している。
【００４８】
制御部６は、ステップＳ４でクラッチ温度が所定温度Ｔ未満であると判別した場合、クラッチ温度が高くなり過ぎることがなく、スリップ制御の実行条件の１つを満たしたとして、ステップ５に進む。
【００４９】
一方、制御部６は、ステップＳ４でクラッチ温度が所定温度Ｔ以上であると判別した場合、クラッチ温度が高くなり過ぎる可能性があるため、スリップ制御の実行条件を満たしていないとして、このステップ制御判定動作の１回のルーチンを終了する。
【００５０】
ステップＳ５において、制御部６は、路面が平坦路であるか否かを判別する。制御部６は、このステップＳ５で路面が平坦路であると判別した場合、ステップＳ６に進み、スリップ量Ａ％でスリップ制御を実行する。
【００５１】
一方、制御部６は、ステップＳ５で路面が平坦路ではないと判別した場合（路面が緩やかな降坂路の場合）、ステップＳ７に進み、スリップ量Ｂ％でスリップ制御を実行する。ステップＳ６またはステップＳ７でスリップ制御を実行した後は、制御部６は、このステップ制御判定動作の１回のルーチンを終了する。
【００５２】
ここで、スリップ量とは、クラッチ３の締結度をクラッチ３のスリップの量として表したものである。例えば、クラッチ３が完全に締結しており締結度が１００％のときはスリップ量が０％となり、クラッチ３が完全に開放（切断）しており締結度が０％のときはスリップ量が１００％になる。このように、クラッチ３のスリップ量は、締結度に対して逆方向に増減する値である。
【００５３】
本実施形態では、スリップ量Ｂ％は、スリップ量Ａ％より小さな値に設定されている。これにより、路面が緩やかな降坂路の場合（ステップＳ５でＮＯの場合）は、路面が平坦路である場合と比較して、より大きなエンジンブレーキを必要とするため、ステップＳ７においてスリップ量Ｂ％でスリップ制御を実行することで、平坦路の場合よりも大きなエンジンブレーキを作用させることができる。
【００５４】
なお、傾斜角が厳密に０である場合を平坦路とするだけでなく、傾斜角が０を含む所定範囲内である場合を平坦路としてもよい。傾斜角が所定範囲内の場合を平坦路とする場合、制御部６は、傾斜角度が所定範囲の上限閾値より大きい場合を登坂路と判断し、傾斜角が所定範囲の下限閾値より小さい場合を降坂路と判断する。
【００５５】
次に、本実施形態に係る自動変速機の制御装置の作用について説明する。スリップ制御の実行中は、クラッチ３が半締結状態にされるため、クラッチ３を介してエンジン１から駆動輪１１に伝達されるエンジンブレーキが減少する。
【００５６】
このため、燃料カットを行いつつ惰性走行による走行距離を伸ばすことができるので、燃費向上を達成できる。一方、仮に、路面の勾配が急な下り勾配のときにスリップ制御が実行された場合、十分なエンジンブレーキを得ることができない。
【００５７】
また、スリップ制御の実行中は、クラッチ３が半締結状態にされるため、クラッチ３の温度が摩擦熱で上昇する。このため、スリップ制御が実行されたことでクラッチ３の温度が高温になり過ぎないように配慮する必要がある。
【００５８】
そこで、本実施形態では、制御部６は、車両が惰性走行中であるか否かに加え、自車両の走行する路面の勾配とクラッチ３の温度とに基づいてスリップ制御を実行するか否かを決定している。
【００５９】
この構成により、エンジンブレーキが確保され、クラッチ３が高温になることが防止されるため、好適な条件で燃費向上を達成することができる。
【００６０】
また、本実施形態に係る自動変速機の制御装置において、制御部６は、路面が降坂路または平坦路であり、かつ、路面の傾斜角が所定傾斜角α以上である場合に、スリップ制御を実行する。
【００６１】
この構成により、エンジンブレーキの減少が許容される平坦路および緩やかな降坂路においてスリップ制御が実行される。このため、好適な条件で燃費向上を達成することができる。
【００６２】
また、本実施形態に係る自動変速機の制御装置において、制御部６は、路面が降坂路であり、かつ、路面の傾斜角が所定傾斜角α以上である場合は、路面が平坦路である場合と比較してクラッチ３のスリップ量を減少させて、スリップ制御を実行する。
【００６３】
この構成により、緩やかな降坂路において、平坦路の場合よりもスリップ量を減少してスリップ制御が実行されることで、緩やかな降坂路に要求されるエンジンブレーキを維持することができる。
【００６４】
また、本実施形態に係る自動変速機の制御装置において、制御部６は、クラッチ３の温度が所定温度Ｔ未満である場合に、スリップ制御を実行する。
【００６５】
この構成により、クラッチ３の温度が所定温度Ｔ未満である場合に、スリップ制御を実行するため、クラッチ３が高温となることを防止することができる。このため、好適な条件で燃費向上を達成することができる。
【００６６】
また、本実施形態に係る自動変速機の制御装置において、スリップ制御は、第１の所定時間クラッチ３を半締結状態にする動作と、第２の所定時間クラッチ３を完全締結状態にする動作を交互に行う制御である。
【００６７】
ここで、仮にクラッチ３を開放状態にする態様でスリップ制御を実施した場合、惰性走行距離を伸ばすことができるものの、エンジン回転速度が速く減少するために燃料カットの実行条件を満たさなくなってしまい、早いタイミングで燃料カットが終了してしまう。
【００６８】
これに対し、本実施形態では、クラッチ３を半締結状態にする動作と完全締結状態にする動作を交互に行う態様でスリップ制御を実行しているため、燃料カットの実行条件を長い時間満たすことができる。
【００６９】
また、クラッチ３を半締結状態にする動作と完全締結状態にする動作を交互に行うことにより、クラッチ３の温度上昇を抑制できる。この結果、好適な条件で燃費向上を達成することができる。
【００７０】
上述の通り、本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【００７１】
本実施形態では、乾式単板クラッチからなるスターティングデバイスとして構成されたクラッチ３を対象としてスリップ制御が実施されているが、スリップ制御の対象は、このようなクラッチ３に限定されるものではない。
【００７２】
例えば、車両１０がロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを備える場合は、ロックアップクラッチをスリップ制御の対象とすることができる。
【００７３】
また、変速段切換用のクラッチとブレーキが自動変速機４に設けられている場合は、この変速段切換用のクラッチをスリップ制御の対象とすることができる。なお、変速段切換用のクラッチは、一般的に湿式多板式クラッチからなる。
【符号の説明】
【００７４】
３ クラッチ
４ 自動変速機
６ 制御部
１０ 車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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