JP2001254821A - 車両用自動変速機のクリープ力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、車両用自動変速機のクリープ力制
御装置に関し、摩擦要素に対して常に最適な係合力指令
値を設定できるようにする。 【解決手段】 判定手段３１によりクリープ力低下状態
を解除する解除条件が成立したと判定されると、回転速
度比検出手段３０により自動変速機の入力回転速度Ｎｔ
とエンジンの回転速度Ｎｅとの比（回転速度比）Ｎｓが
検出される。そして、係合力指令値設定手段３２によ
り、上記回転速度比Ｎｓに基づいて解除条件成立を判定
したときの摩擦要素に対する係合力指令値Ｄが設定され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用自動変速機
のクリープ力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車等の車両に備えられた
トルクコンバータ式の自動変速機において、シフトレン
ジが走行レンジ（以下、Ｄレンジという）のままで停車
すると、低速段（例えば、第１速段）を達成するために
係合されていた摩擦要素（フォワードクラッチ）をスリ
ップさせて、ニュートラル状態に近づけるように制御す
る技術が提案されている。

【０００３】このような制御は、一般にアイドルニュー
トラル制御又はクリープ力制御と呼ばれるものであり、
このようなアイドルニュートラル制御（以下、単にニュ
ートラル制御という）を実行することで、エンジン負荷
を低減して燃料消費量及びアイドル振動の低減を図るこ
とができる。上述のようなニュートラル制御では、例え
ばフォワードクラッチへの係合油圧の供給状態を調整す
るソレノイド弁をデューティ制御することでフォワード
クラッチの係合力が制御される。そして、このようにフ
ォワードクラッチの係合力を制御することにより、フォ
ワードクラッチのスリップ量が制御されて、Ｄレンジで
あってもニュートラル状態に近い状態を実現することが
できるのである。

【０００４】ニュートラル制御の開始条件としては、例
えば、車速０ｋｍ／ｈ，フットブレーキ操作中，スロッ
トル開度０％及び第１速段達成から所定時間経過してい
ること、等が設定されており、上記全ての条件が成立す
ると、コントローラからの指令に基づきニュートラル制
御が開始される。また、フットブレーキ操作の解除，ア
クセルペダルの操作，車速が所定値以上となった、等の
ニュートラル制御解除条件がいずれか１つでも成立する
と、ニュートラル制御が解除される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ニュートラル制御の実行時には、例えば図６（ａ）〜
（ｃ）に示すような特性で制御を行なうことが考えられ
る。以下、これら図６（ａ）〜（ｃ）を用いてニュート
ラル制御実行時の制御の一例について説明すると、ま
ず、ニュートラル制御の開始条件が成立すると〔図６
（ｂ）のＳＳ参照〕、ニュートラル制御の突入制御が開
始される〔図６（ｃ）参照〕。なお、図中では、ニュー
トラル制御を単にＮ制御と記す。

【０００６】この場合、フォワードクラッチ用のソレノ
イドのデューティ率（係合力指令値）Ｄが、１００％か
ら係合状態のフォワードクラッチが滑り出す直前のデュ
ーティ率Ｄ_Ｎまでステップ状に減少する。その後、デュ
ーティ率を徐々に減じていき、フォワードクラッチが次
第に解放側に操作される。これにより、図６（ｃ）に示
すように、フォワードクラッチの油圧が低下して、それ
まで係合状態で停止保持されていたタービンが回転し始
める。そして、タービン回転速度Ｎtが、図６（ａ）に
示すスリップ判定値ΔＮ_Ｂを越えると、突入制御が終了
する（タービンスリップ判定ＳＢ１）。

【０００７】突入制御が終了すると、次に定常制御が開
始される〔図６（ｃ）参照〕。この定常制御では、最初
はタービン回転速度Ｎtの変化率ｄＮt／ｄｔが目標値に
一致するようにデューティ率Ｄがフィードバック制御さ
れる。なお、定常制御開始時のデューティ率Ｄの初期値
としては、突入制御で漸減させた最後のデューティ率Ｄ
に所定値ΔＤ_B (例えば、デューティ率Ｄの２％）を加
算した値が適用される。

【０００８】その後、タービン回転速度Ｎtとエンジン
回転速度Ｎｅとの比（Ｎt／Ｎｅ、以下、単に速度比ｅ
という）が所定値まで達すると（図中のＦＢ)、今度
は、タービン回転速度Ｎtとエンジン回転速度Ｎｅとの
スリップ量ＮＳ（＝Ｎｅ−Ｎｔ）が一定となるようにフ
ィードバック制御が実行される。この場合、具体的に
は、スリップ量ＮＳの変化率ｄＮＳ／ｄｔに対して周期
的に目標値が設定され、上記スリップ量変化率ｄＮＳ／
ｄｔが目標値となるようにフィードバック制御が実行さ
れる。

【０００９】このように、図に示すＦＢを境に、フィー
ドバック制御の対象が、タービン回転速度変化率ｄＮt
／ｄｔからスリップ量変化率ｄＮＳ／ｄtに切り換えら
れ、その後は、ニュートラル制御の解除条件が成立する
まで、上記のフィードバック制御が継続される。一方、
ニュートラル制御の解除条件が成立すると（図中のＥＳ
参照)、所定のデューティ率（基準デューティ率）Ｄ_A
に、所定のデューティ率ΔＤ_AFを加えたデューティ率が
短時間（ｔ１）だけ出力される。このＤ_A ＋ΔＤ_AFは、
解放状態のフォワードクラッチの遊び分を詰めるために
出力されるものであり、初期フィルともいう。

【００１０】そして、所定時間ｔ１が経過すると、フォ
ワードクラッチ７の係合開始が判定されるまで（図中の
ＳＢ）基準デューティ率Ｄ_A が出力される。なお、上
記基準デューティ率Ｄ_A は、それまでスリップしていた
フォワードクラッチが係合を開始するのに適したデュー
ティ率に設定されている。フォワードクラッチの係合開
始が判定されると、その後はタービン回転速度変化率ｄ
Ｎｔ／ｄｔが目標変化率に一致するようにフィードバッ
ク制御が実行され、タービン回転速度Ｎｔが所定値以下
となるとフォワードクラッチの同期が判定される（即
ち、フォワードクラッチの係合が判定される）。

【００１１】その後、フォワードクラッチの同期が判定
されると（図中のＦＦ)、所定デューティ率ΔＤ_E を所
定時間だけ加算して出力した後、デューティ率を１００
％に設定（全圧供給）して、ニュートラル制御の解除制
御が終了する（図中のＳＦ)。なお、車速が生じた場合
には、フォワードクラッチのスリップ量変化率が目標変
化率に一致するようにフィードバック制御が行なわれ
る。ここでフォワードクラッチのスリップ量変化率は、
変速機の入力側回転速度変化率（即ちタービン回転速度
変化率）ｄＮｔ／ｄｔと、フォワードクラッチ直後の変
速機の回転速度変化率ｄＮ_T1／ｄｔとの差（ｄＮｔ／ｄ
ｔ−ｄＮ_T1／ｄｔ）で算出することができる。また、上
記回転速度Ｎ_T1は、変速機の出力側回転速度Ｎｏと、１
速のギア比ｉ₁ とを用いて、Ｎ_T1＝ｉ₁ ・Ｎｏと表すこ
とができ、フォワードクラッチのスリップ量変化率は、
ｄＮｔ／ｄｔ−ｉ₁・ｄＮｏ／ｄｔと表すことができ
る。そして，車速が生じた場合には、この値が目標変化
率に一致するようにフィードバック制御が行なわれるの
である。

【００１２】ところで、ニュートラル制御の解除条件
は、必ずしも上述のようなスリップ量変化率ｄＮＳ／ｄ
tのフィードバック制御中（図中のＦＢ以降）に成立す
るとは限らず、例えば、タービンスリップ判定（ＳＢ
１）直後に解除条件が成立することも考えられる。しか
しながら、このような場合、上述の解除制御と同様に、
基準デューティ率Ｄ_A を適用すると、フォワードクラッ
チを円滑に係合できず、ショックが生じるおそれがあ
る。

【００１３】以下、この理由について簡単に説明する。
図７はフォワードクラッチの係合に必要な油圧（又は油
圧に相当するデューティ率）を示す図であり、トルクコ
ンバータの特性から決定される油圧特性である。図７に
示すように、この油圧はトルクコンバータの速度比ｅ相
関関係があり、速度比ｅが大きくなるほど（すなわちニ
ュートラル状態に近づくほど）、フォワードクラッチの
係合に必要な油圧は低くなる。これは、トルクコンバー
タの特性上、速度比ｅが小さくなるとトランスミッショ
ンに入力されるトルクが大きくなるからである。

【００１４】ここで、図６（ｂ）のＦＢ以降は速度比ｅ
が０．９程度であり、上述のように基準デューティ率Ｄ
_A は、速度比ｅが０．９程度のときにフォワードクラッ
チの係合開始に適したデューティ率に設定されているの
で、ＦＢ以降は円滑に解除制御を開始できる。これに対
して、タービンスリップ判定（ＳＢ１）直後は速度比ｅ
が０．３程度であり、このとき解除条件が成立したから
といって基準デューティ率Ｄ_A を出力しても、図７に示
すように、ΔＤ_L だけ油圧（デューティ率）が不足する
ことになる。

【００１５】この場合、フォワードクラッチを十分に係
合することができず、フォワードクラッチのスリップを
抑制することができなくなる。フォワードクラッチのス
リップを抑制できないと、速度比は大きくなり、やがて
速度比ｅが０．９程度になってからフォワードクラッチ
が係合するのである。すなわち、タービンスリップ判定
（ＳＢ１）が行なわれたころ（速度比ｅ＝０．３程度）
に、ニュートラル制御の解除条件が成立した場合、基準
デューティ率Ｄ_A を出力してもすぐにはフォワードクラ
ッチを係合できず、一旦速度比ｅ＝０．９程度までフォ
ワードクラッチがスリップしてからフォワードクラッチ
の係合が開始されることになる。

【００１６】このため、フォワードクラッチの係合開始
判定（ＳＢ）までの時間が長くなってしまい、ドライバ
が違和感を覚えるという課題がある。さらには、このよ
うにフォワードクラッチがスリップしいている間に、ド
ライバがアクセルペダルを踏み込むと、このときはフォ
ワードクラッチが略解放状態であるためエンジンの回転
速度が急上昇して、その後フォワードクラッチが急激に
係合してショックが生じるという課題がある。

【００１７】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、どのような状態で解除条件が成立しても、摩
擦要素（フォワードクラッチ）に対して最適な係合力指
令値（デューティ率）を設定できるようにした、車両用
自動変速機のクリープ力制御装置を提供することを目的
とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
車両用自動変速機のクリープ力制御装置では、自動変速
機のシフトレンジが走行レンジであるときに所定の条件
が成立すると、走行時に係合される摩擦要素の係合力が
低下してクリープ力が低下し、その後、フィードバック
制御手段により摩擦要素の係合力がフィードバック制御
されて、自動変速機がニュートラル状態に近い状態に保
持される。

【００１９】そして、判定手段により上記クリープ力低
下状態を解除する解除条件が成立したと判定されると、
回転速度比検出手段により自動変速機の入力回転速度と
エンジンの回転速度との比（回転速度比）が検出され
る。そして、係合力指令値設定手段により、上記回転速
度比に基づいて解除条件成立を判定したときの摩擦要素
に対する係合力指令値が設定される。

【００２０】これにより、解除条件成立後に出力される
係合力指令値が、回転速度比を考慮した最適な値に設定
され、摩擦要素のスリップが防止されるとともに摩擦要
素の係合ショックの発生を防止できる。なお、上記係合
力指令値は、それまでスリップしていた摩擦要素の係合
を開始するのに適した値に設定するのが好ましい。

【００２１】また、請求項２記載の本発明の車両用自動
変速機のクリープ力制御装置では、係合力指令値設定手
段に、少なくとも基準値設定手段と補正値設定手段とが
そなえられており、このうちの基準値設定手段により、
エンジン回転速度に応じて係合力指令値の基準値が設定
されるとともに、補正値設定手段により、解除条件が成
立したときの回転速度比に応じて係合力指令値の補正値
が設定される。そして、係合力指令値設定手段では、こ
れらの基準値と補正値とに基づいて係合力指令値が設定
される。これにより、エンジンの運転状態に関わらず安
定した解除制御を行なうことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の一実
施形態にかかる車両用自動変速機のクリープ力制御装置
について説明すると、図１はその全体構成を示す模式図
である。図１に示すように、自動変速機１はエンジン２
と結合された状態で図示しない車両に搭載されている。
エンジン２の出力軸２ａはトルクコンバータ（流体継
手）３を介して変速機構４に連結され、その変速機構４
は図示しないディファレンシャルギアを介して車両の駆
動輪と接続されている。

【００２３】また、エンジン２の出力軸２ａは、トルク
コンバータ３のポンプインペラ３ａに接続されており、
この出力軸２ａの回転に伴いポンプインペラ３ａが回転
すると、ＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション
・フルード）を介してタービンランナ３ｂが回転駆動さ
れ、その回転が変速機構４に伝達されるようになってい
る。

【００２４】詳細は説明しないが、変速機構４は、複数
組の遊星歯車機構及びそれらの構成要素（サンギア，ピ
ニオンギア及びリングギア）の動作を許容又は規制する
クラッチやブレーキ類から構成されており、これらのク
ラッチやブレーキの係合状態を油圧源（オイルポンプ）
から供給されるＡＴＦにより適宜切り換えて、所望の変
速段を達成するようになっている。なお、この変速機構
４の構造については、一般に広く知られたものであるの
で、フォワードクラッチ７以外の構成については図示を
省略する。

【００２５】このような自動変速機１において、シフト
レンジがＮレンジ（非走行レンジ）からＤレンジ（走行
レンジ）に切換えられたとき、変速機構４は発進に備え
るために第１速段に切り換えられるが、このときには、
Ｎレンジでの各種の摩擦係合要素の係合状態に対して、
さらにフォワードクラッチ（摩擦要素）７を係合するこ
とで第１速段が実現されるようになっている。

【００２６】一方、車室内には、図示しない入出力装
置，制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記
憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭ等），中央処理装
置（ＣＰＵ）及びタイマカウンタ等を備えたＡ／Ｔ−Ｅ
ＣＵ（自動変速機制御ユニット、以下、単にＥＣＵとい
う）１１が設置されており、後述する各種センサからの
情報に基づいて各種の制御信号が設定されて、自動変速
機１の総合的な制御が行なわれるようになっている。

【００２７】ＥＣＵ１１の入力側には、エンジン２の回
転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ１２、タ
ービンランナ３ｂの回転速度Ｎｔ（即ち、フォワードク
ラッチ７の入力回転速度）を検出するタービン回転速度
センサ１３、車両の走行速度（車速）Ｖｓを検出する車
速センサ１４、ブレーキオイルの圧力に基づいてオンオ
フが切り換わるブレーキ圧スイッチ２０、エンジン２の
スロットル開度θTH（＝アクセル操作量）を検出するス
ロットルセンサ１６、ＡＴＦの油温ＴOIL を検出する油
温センサ１７、及び運転者にて選択されたシフトポジシ
ョン（例えば、Ｎレンジ，Ｄレンジ，Ｐレンジ及びＲレ
ンジ等）を検出するためのシフトポジションセンサ１８
等の各種センサやスイッチ類が接続されている。なお、
ブレーキ圧スイッチ２０に代えて、ブレーキペダルを踏
んだときにオンとなるブレーキスイッチを設けてもよ
い。

【００２８】また、ＥＣＵ１１の出力側には、上述のオ
イルポンプからの作動油を切換制御して変速機構４のク
ラッチやブレーキの係合要素を作動させるための多数の
ソレノイドや圧力調整弁（プレッシャコントロールバル
ブ）が接続されている。そして、ＥＣＵ１１では、スロ
ットルセンサ１６で検出されたスロットル開度θTH及び
車速センサ１４で検出された車速Ｖsを用いて図示しな
い変速マップから目標変速段を設定し、この目標変速段
を達成すべく上記ソレノイドや圧力調整弁を制御して変
速機構４の係合要素（クラッチ及びブレーキ等）の係合
状態を切り換え、変速制御を実行するようになってい
る。なお、図１中では、このような多数のソレノイドや
圧力調整弁のうち、フォワードクラッチ７の係合状態を
切り換えるソレノイド１９及び圧力調整弁２１のみを図
示しており、他のソレノイド及び圧力調整弁については
図示を省略する。

【００２９】ソレノイド１９はＥＣＵ１１によりその作
動がデューティ制御されるようになっており、このソレ
ノイド１９の作動に応じて圧力調整弁２１へのパイロッ
ト圧（制御圧）の供給状態が調整されるようになってい
る。具体的には、ソレノイド１９により圧力調整弁２１
へパイロット圧が供給されると、圧力調整弁２１のスプ
ール２１ａが図中左側に移動してフォワードクラッチ７
のライン圧が排出され、フォワードクラッチ７の係合力
が低下する。また、これとは逆に、ソレノイド１９によ
りパイロット圧が排出されると、フォワードクラッチ７
にライン圧が供給されて係合力が大きくなる。このよう
に、ソレノイド１９のデューティ率（係合力指令値）を
制御することで、フォワードクラッチ７の係合力を調整
できるのである。なお、本実施形態では、ソレノイド１
９のデューティ率が増加するほど、フォワードクラッチ
７の係合力が大きくなるように設定されている。

【００３０】次に、ニュートラル制御（クリープ力制
御）について簡単に説明すると、このニュートラル制御
は、Ｄレンジで走行中の車両が停止したときにフォワー
ドクラッチ７の係合力を低下させてニュートラル状態に
近い状態に制御するものであり、摩擦係合要素としての
フォワードクラッチ７をスリップさせることでニュート
ラル制御（クリープ力制御）が実行されるようになって
いる。

【００３１】そして、本実施形態ではニュートラル制御
の開始条件として以下の（１）〜（３）の条件が設定さ
れている。 （１）ブレーキ圧スイッチ２０がオン（ブレーキ圧が所
定値Ｐａ以上）。 （２）スロットルセンサ１６によりアクセル非操作（ス
ロットル開度が所定量以下）が検出された。 （３）車速センサ１４により検出された車速Ｖｓが所定
値未満。

【００３２】そして、以上の条件が全て成立したと判定
されると（つまり、車両が走行状態からほぼ停止状態に
移行したと推測されると）、ニュートラル制御が開始さ
れるようになっている。一方、ニュートラル制御の解除
条件としては以下の（１）〜（３）が設定されており、
そのいずれかが満たされると、運転者に発進意志がある
ものとして解除条件が成立し、ＥＣＵ１１により、ニュ
ートラル制御が解除されるようになっている。 （１）ブレーキ圧スイッチ２０がオフ（ブレーキ圧が所
定値Ｐａ未満）になった場合。 （２）スロットルセンサ１６によりアクセル操作（スロ
ットル開度θthが所定値以上）が検出された場合。 （３）車速センサ１４で検出された走行速度Ｖｓが所定
値以上になった場合。

【００３３】そして、上記３つの条件のうち１つでも成
立すれば、ニュートラル制御が解除されるようになって
いるのである。次に、本発明の要部について説明する
と、本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置
は、例えばニュートラル制御の開始条件が成立した直後
やタービンスリップ判定〔図６（ｂ）のＳＢ１参照〕の
直後にニュートラル制御の解除条件が成立した場合でも
フォワードクラッチ７に対して最適なデューティ率を設
定するべく構成されたものである。

【００３４】ここで、図２は本発明の要部機能に着目し
た機能ブロック図である。図示するように、ＥＣＵ１１
内には、速度比算出手段（回転速度比検出手段）３０，
判定手段３１及び係合力指令値設定手段３２が設けられ
ており、係合力指令値設定手段３２には、基準値設定手
段３２ａと補正値設定手段３２ｂと加算手段３２ｃが設
けられている。

【００３５】速度比算出手段３０は、タービン回転速度
センサ１３及びエンジン回転速度センサ１２からの情報
に基づいて、自動変速機１の入力回転速度としてのター
ビン回転速度Ｎｔとエンジン２の回転速度Ｎｅとの速度
比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎｅ）を検出する手段である。また、判
定手段３１は、ブレーキ圧スイッチ２０，スロットルセ
ンサ１６及び車速センサ１４からの情報に基づいて、上
記ニュートラル制御の解除条件（１）〜（３）のいずれ
かが成立したか否かを判定する手段である。

【００３６】また、係合力指令値設定手段３２は、上記
判定手段３１により解除条件が成立判定したと判定され
ると、速度比算出手段３０で算出された速度比ｅに基づ
いてこの解除条件が成立判定直後のフォワードクラッチ
７に対するデューティ率（係合力指令値）Ｄを出力する
手段である。この場合、係合力指令値設定手段３２の基
準値設定手段３２ａで基準デューティ率Ｄ_A が設定され
るとともに、補正値設定手段３２ｂで基準デューティ率
Ｄ_Aに対してどの程度デューティ率が不足しているか
（図７のΔＤ_L 参照）が算出されて、加算手段３２ｃで
基準デューティ率Ｄ_A に不足分のデューティ率（補正
値）ΔＤ_L を加算してデューティ率Ｄを出力するように
なっている。

【００３７】ここで、デューティ率Ｄの設定手法につい
て詳しく説明すると、判定手段３１でニュートラル制御
の解除条件成立が判定されると、まず、速度比算出手段
３０により速度比ｅが算出されるようになっている。そ
して、係合力指令値設定手段３２では、上記速度比ｅが
所定値（例えば０．９）以上か否かを判定し、所定値以
上の場合には、ニュートラル制御の定常制御中〔図６
（ａ），（ｂ）のＦＢ以降〕に解除条件が成立したと判
定して、係合力指令値の基準値としてデューティ率（基
準デューティ率）Ｄ_A を出力するようになっている。な
お、基準デューティ率Ｄ_A は、速度比ｅ＝０．９程度の
とき（即ち、定常制御のＦＢ以降）にフォワードクラッ
チ７の係合を開始するのに適したデューティ率である。

【００３８】一方、速度比ｅが所定値よりも小さい場
合、即ち、上記ＦＢ以前に解除条件が成立した場合、図
７を用いて説明したように、基準デューティ率Ｄ_A では
フォワードクラッチ７に対する油圧が不足する。そこ
で、速度比ｅが所定値よりも小さい場合には、下式に基
づいて不足分のデューティ率ΔＤ_L を算出するようにな
っているのである。

【００３９】ΔＤ_L ＝ｔ・ｃ・Ｎｅ²・ｋ 上式において、ｔはトルクコンバータ３のトルク比、ｃ
はトルクコンバータ３の容量係数、ｋは定数である。な
お、これらのトルク比ｔ及び容量係数ｃは、速度比ｅに
応じて変動する値であり、その特性の一例を示すと図３
に示すようになる。ＥＣＵ１１には、図３に示すような
特性が予めマップ化されており、このマップに基づいて
ｔ及びｃが設定されるようになっている。

【００４０】また、定数ｋはエンジントルクをデューテ
ィ率に変換するための係数である。つまり、エンジン運
転中にタービンランナ３ｂに入力されるトルクは、ｔ・
ｃ・Ｎｅ² で算出することができ、このトルクに所定の
変換係数ｋを乗じることでフォワードクラッチ７を係合
するためのデューティ率ΔＤ_L を算出することができる
のである。

【００４１】そして、補正値設定手段３２ｂでデューテ
ィ率ΔＤ_L が算出されると、加算手段３２ｃでは、デュ
ーティ率Ｄ＝Ｄ_A ＋ΔＤ_L として出力するようになって
いる。これにより、ニュートラル制御の解除条件の成立
タイミングに関係なく、常に最適なデューティ率を設定
することができる。例えば、タービンスリップ判定〔図
６（ｂ）のＳＢ１〕の直後にニュートラル制御の解除条
件が成立した場合でも最適なデューティ率を設定でき、
係合力不足によるフォワードクラッチ７のスリップを防
止することができる。

【００４２】ところで、基準値設定手段３２ａでは、エ
ンジン回転速度Ｎｅに応じて基準デューティ率Ｄ_A が変
更（補正）されるようになっている。これは、ソレノイ
ド１９を同じデューティ率で駆動したとしても、例えば
エンジン回転速度が低下している状態では油圧源（オイ
ルポンプ）の能力が低下して、必要なライン圧が得られ
ない場合が考えられるからである。そこで、基準値設定
手段３２ａでは、エンジン回転速度Ｎｅに応じて基準デ
ューティ率Ｄ_A を変更するようになっているのである。

【００４３】この基準値設定手段３２ａには、エンジン
回転速度Ｎｅをパラメータとする図示しないマップが設
けられており、このマップからエンジン回転速度Ｎｅに
応じて基準デューティ率Ｄ_A を読み出して出力するよう
になっている。なお、この基準値設定手段３２ａでは、
エンジン回転速度Ｎｅ以外にも例えば油温やオイルポン
プの吐出圧等をパラメータとして取り込んで、これらの
値に基づいて基準デューティ率Ｄ_A を設定するように構
成してもよい。また、マップを設けずに計算により基準
デューティ率Ｄ_A を出力してもよい。

【００４４】なお、上述以外のニュートラル制御の基本
的な動作については、発明が解決しようとする課題の欄
で図６（ａ）〜（ｃ）を用いて説明したものとほぼ同様
であり、その説明を省略する。本発明の一実施形態にか
かる車両用自動変速機のクリープ力制御装置は、上述の
ように構成されているので、ニュートラル制御（クリー
プ力制御）の解除時には例えば図４に示すようなフロー
チャートにしたがってデューティ率Ｄが算出される。

【００４５】まず、ニュートラル制御実行中において、
ステップＳ１でニュートラル制御の解除条件が成立した
か否かが判定され、解除条件が成立した場合はステップ
Ｓ２に進み、そうでない場合にはリターンする。ステッ
プＳ２ではエンジン回転速度Ｎｅ及びタービン回転速度
Ｎｔが読み込まれて、速度比ｅが算出される。次に、ス
テップＳ３に進んで、現在の速度比ｅが所定値（０．
９）以上か否かが判定され、速度比ｅが所定値以上であ
ればステップＳ４に進む。この場合には、タービン回転
速度Ｎtとエンジン回転速度Ｎｅとのスリップ量ＮＳ
（＝Ｎｅ−Ｎｔ）が一定となるようにフィードバック制
御（定常制御）が実行されている〔図６（ａ）に示すＦ
Ｂ以降〕ことになるので、解除条件成立時のデューティ
率として基準デューティ率Ｄ_A が出力される。

【００４６】一方、ステップＳ３で現在の速度比ｅが所
定値より小さいと判定された場合には、ステップＳ５に
進む。この場合には、上述のようなフィードバック制御
が実行される以前〔即ち、図６（ａ）に示すＦＢ以前〕
のタイミングで解除条件が成立したことになり、基準デ
ューティ率Ｄ_A では十分にフォワードクラッチ７を係合
できないので不足分のデューティ率ΔＤ_L が算出され
る。なお、デューティ率ΔＤ_L は、エンジン回転速度Ｎ
ｅ、トルクコンバータ３のトルク比ｔ、トルクコンバー
タ３の容量係数ｃ及び定数ｋから算出される。

【００４７】そして、ステップＳ６で基準デューティ率
Ｄ_A にデューティ率ΔＤ_L を加えた値が出力される。な
お、上記ステップＳ４及びステップＳ６の基準デューテ
ィ率Ｄ_A は、例えばエンジン回転速度Ｎｅに応じて補正
された値が用いられる。また、実際には、上記ステップ
Ｓ４又はステップＳ６で算出されたデューティ率Ｄに対
して、初期フィルとしてさらに所定デューティ率ΔＤ_AF
を加えた値が短時間だけソレノイド１９に出力される
が、これはフォワードクラッチ７の遊びを詰めるための
ものであり、本願と直接は関係しないのでΔＤ_AFの設定
については説明を省略する。

【００４８】次に、図５（ａ）〜（ｃ）を用いて本発明
の車両用自動変速機のクリープ力制御装置の作用につい
て説明する。なお、図中の実線は本発明を適用した場合
の特性を示し、一点鎖線は本発明を適用しない場合の特
性を示している。また、図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞ
れニュートラル制御（クリープ力制御）の開始後、スリ
ップ判定（図中のＳＢ１）の直後に解除条件が成立した
場合のエンジン回転速度Ｎｅ、ソレノイド１９のデュー
ティ率Ｄ、フォワードクラッチの油圧の各特性を示す図
である。なお、図中ＳＢ１までの特性は、図６（ａ）〜
（ｃ）におけるＳＢ１までの特性と同一であるので、説
明を省略する。

【００４９】さて、図中のＳＢ１（スリップ判定）の直
後に、ニュートラル制御の解除条件が成立すると（Ｅ
Ｓ）、係合力指令値設定手段３２により、速度比算出手
段３０で算出された現在の速度比ｅに適したデューティ
率Ｄが出力される。すなわち、図５（ｂ）に示すよう
に、解除条件成立直後、初期フィルとしてデューティ率
Ｄ_A ＋ΔＤ_L ＋ΔＤ_AFが短時間出力された後、デューテ
ィ率Ｄ_A＋ΔＤ_L が出力され、これにより、図５（ｃ）
に示すように油圧が高められ、図５（ａ）に示すように
速やかにタービンランナ３ｂの回転が低下する。そし
て、その後、フォワードクラッチ７が所望の係合状態と
なると、フォワードクラッチ７の係合開始が判定される
（ＳＢ）。ここで、所望の状態とは、前回の制御周期の
スリップ量（ＮＳ）_n-1 と、今回の制御周期のスリップ
量（ＮＳ）_n との関係が、（ＮＳ）_n-1 ＜（ＮＳ）_n と
なったときの目標スリップ量（ＮＳ）_o に対して、（Ｎ
Ｓ）_n ＞（ＮＳ）_o ＋Ａ（Ａは１３０ｒｐｍ程度）を満
足した状態をいう。

【００５０】このように、本装置を適用した場合には、
解除条件の成立タイミングに関係なくフォワードクラッ
チ７に対して最適な油圧を供給できるので、すみやかに
タービンランナ３ｂの回転を低下させることができ、解
除条件が成立してからフォワードクラッチ７の係合開始
が判定されるまで（ＥＳ〜ＳＢ）の時間を、本発明を適
用しない場合よりも短縮することができるのである。

【００５１】これに対して、本発明を適用しない場合に
は、図５（ｂ）に示すように、ニュートラル制御の解除
条件が成立した直後にデューティ率Ｄ＝Ｄ_A ＋ΔＤ_AFが
短時間出力された後、デューティ率Ｄ_A が所定時間出力
されることになるが、このとき設定されるデューティ率
は、速度比ｅが０．９程度のときにフォワードクラッチ
７を係合させるのに適したデューティ率であるため、実
際にはΔＤ_L だけデューティ率が不足する（図７参
照）。

【００５２】このため、図５（ａ）に示すように、ター
ビンランナ３ｂのスリップを抑制することができずにタ
ービンランナ３ｂの回転が上昇してしまい、この結果、
解除条件が成立してからフォワードクラッチ７の係合開
始が判定されるまで（ＥＳ〜ＳＢ′）の時間が長くなっ
てしまうのである。また、フォワードクラッチ７の係合
開始判定（ＳＢ，ＳＢ′）以降は、タービン回転速度変
化率ｄＮｔ／ｄｔが目標変化率に一致するようにフィー
ドバック制御が実行され、その後、タービン回転速度Ｎ
ｔと変速機１の出力側回転速度（即ち、車速）Ｎｔ１と
の差が所定値以下になると、フォワードクラッチ７が同
期したと判定される（ＦＦ，ＦＦ′）。そして、同期判
定後、所定時間経過すると、デューティ率が１００％に
設定され解除制御が終了する。なお、同期判定以降は、
図６を用いて説明したものと同様であり説明を省略す
る。

【００５３】ここで、図５（ａ）に示すように、本発明
を適用した場合には、本発明を適用しない場合よりも係
合開始判定時（ＳＢ）のタービン回転速度Ｎｔを低くす
ることができるので、同期判定までの時間（ＳＢ〜Ｆ
Ｆ）についても短縮することができる。つまり、本発明
を適用しなかった場合には、速度比ｅが０．９程度にな
るまで一旦タービンランナ３ｂがふけあっがてしまうた
め、係合開始判定時（ＳＢ′）のタービン回転速度Ｎｔ
が比較的高く、この分だけフォワードクラッチ７の係合
開始判定から同期判定（ＳＢ′〜ＦＦ′）までの時間も
長くなってしまうである。

【００５４】したがって、本装置によれば、スリップ判
定（図中のＳＢ１）の直後にニュートラル制御の解除条
件が成立した場合であっても、解除条件が成立してから
解除制御が終了するまでの時間を大幅に短縮することが
でき、フォワードクラッチ７のスリップを防止できる利
点がある。また、解除条件の成立後、速やかに発進にそ
なえることができ、ドライバビリティが大幅に向上する
利点がある。

【００５５】なお、フォワードクラッチ７のスリップを
防止できない場合、このスリップ中にドライバがアクセ
ルペダルを踏み込むと、エンジンの回転速度が急上昇し
その後フォワードクラッチ７が急激に係合してショック
が生じることが考えられるが、本装置によれば、上記の
スリップを防止することでこのような係合時のショック
の発生を防止することができるのである。

【００５６】また、本装置によれば、基準値設定手段３
２ａによりエンジン回転速度Ｎｅに応じて基準デューテ
ィ率Ｄ_A が設定されるとともに、補正値設定手段３２ｂ
により解除条件が成立したときの回転速度比に応じてデ
ューティ率（係合力指令値）の補正値ΔＤ_L が設定さ
れ、これら基準デューティ率Ｄ_A と補正値ΔＤ_L とに基
づいて解除条件成立時のデューティ率が設定されるの
で、エンジン２の運転状態に関わらず正確なデューティ
率を出力することができ、安定した解除制御を実行する
ことができるのである。

【００５７】なお、本発明の車両用自動変速機のクリー
プ力制御装置は、上述の実施形態のものに限定されるも
のではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変
形が可能である。例えば、上述では、エンジン回転速度
Ｎｅ等に応じて基準デューティ率Ｄ_A を設定するように
構成されているが、このような構成は本発明の必須用件
ではなく、基準デューティ率Ｄ_A を固定値として設定し
てもよい。

【００５８】また、本発明は、流体クラッチ（トルクコ
ンバータ）を介してエンジンの駆動力を伝達する無段階
変速機等の自動変速機に広く適用可能である。なお、無
段階変速機の場合には、前後進を切り換えるクラッチや
ブレーキに対して適用すれば上述と同様の効果を得るこ
とができる

【００５９】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置によれ
ば、どのような状態で解除条件が成立しても、解除条件
成立後に出力される係合力指令値を、該自動変速機の入
力回転速度とエンジンの回転速度との速度比に応じて最
適な値に設定することができ、摩擦要素のスリップが防
止されるとともに摩擦要素の係合ショックの発生を防止
できるという利点がある。

【００６０】また、請求項２記載の本発明の車両用自動
変速機のクリープ力制御装置によれば、基準値設定手段
により、エンジン回転速度に応じて係合力指令値の基準
値が設定されるとともに、補正値設定手段により、解除
条件が成立したときの回転速度比に応じて係合力指令値
の補正値が設定され、係合力指令値設定手段で、これら
の基準値と補正値とに基づいて係合力指令値が設定され
るので、エンジンの運転状態に関わらず安定した解除制
御を実行することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機の
クリープ力制御装置の全体構成を示す模式図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機の
クリープ力制御装置の要部機能に着目した機能ブロック
図である。

【図３】本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機
のクリープ力制御装置に適用されるクコンバータのトル
ク比及び容量係数の特性の一例を示す図である。

【図４】本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機
のクリープ力制御装置の動作を説明するためのフローチ
ャートである。

【図５】本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機
のクリープ力制御装置の作用を説明するため図である。

【図６】本発明の創案過程で案出されたクリープ力制御
装置の制御特性を示す図である。

【図７】本発明の創案過程で案出されたクリープ力制御
装置の制御特性を示す図である。

【符号の説明】

１ 自動変速機 ２ エンジン ７ フォワードクラッチ（摩擦要素） ３０ 回転速度比検出手段 ３１ 判定手段 ３２ 係合力指令値設定手段 ３２ａ 基準値設定手段 ３２ｂ 補正値設定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 臼杵 克俊 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 島津 真人 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3J552 MA02 MA06 MA12 MA26 NA01 NB01 PA47 PA54 RA27 RB03 RB07 SA01 SA07 SA18 TA01 TB17 VA06Y VA32W VA33Y VA42W VA42Y VA48Z VA62Z VB01W VC01W VC03W VD01W VD11W

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動変速機のシフトレンジが走行レンジ
   にあるときに所定の条件が成立すると、走行時に係合さ
   れる摩擦要素の係合力を低下させてクリープ力を低下さ
   せるように構成された車両用自動変速機のクリープ力制
   御装置において、 該自動変速機の入力回転速度とエンジンの回転速度との
   比を検出する回転速度比検出手段と、 該クリープ力が低下した状態を解除する解除条件が成立
   したか否かを判定する判定手段と、 該解除条件成立を判定したときの該摩擦要素に対する係
   合力指令値を該回転速度比に応じて設定する係合力指令
   値設定手段と、をそなえたことを特徴とする、車両用自
   動変速機のクリープ力制御装置。
2. 【請求項２】 該係合力指令値設定手段は、少なくと
   も、該エンジン回転速度に応じて該係合力指令値の基準
   値を設定する基準値設定手段と、該解除条件が成立した
   ときの該回転速度比に応じて該係合力指令値の補正値を
   設定する補正値設定手段とを有し、該基準値と該補正値
   とに基づいて該係合力指令値を設定することを特徴とす
   る、請求項１記載の車両用自動変速機のクリープ力制御
   装置。