JP2004286146A - 自動変速機の制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ニュートラル制御の開始条件を正確に補正する。
【解決手段】路面勾配を検知するＧセンサと、ニュートラル制御からの復帰時における車両の後退時のパルス数を検知するプライマリプーリ回転数センサ４１０と、初期状態における、ニュートラル制御を許可するＧ値の上限値とパルス数との関係を記憶するとともに、最新状態における、ニュートラル制御の開始時におけるＧ値と、ニュートラル制御からの復帰時におけるパルス数との関係を記憶し、記憶された初期状態の関係に基づいて、上限値から後退のパルス数を算出して、記憶された最新状態の関係に基づいて、算出された後退のパルス数から実際の車両状態に対応したＧ値の上限値を算出するＥＣＵ１０００とを含む。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の自動変速機の制御に関し、特に、ニュートラル制御を実行する自動変速機の制御に関する。
【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クラッチやブレーキなどの摩擦係合要素を有してなるギヤ式の変速機構から構成され、たとえば、アクセル開度および車速に基づいて自動的に摩擦係合要素の係合および解放を切換えて、自動的に変速比（走行速度段）の切換えを行なうように構成される。また、変速機構としては、無端金属ベルトを、径を可変に制御できる２つのプーリに巻き掛けて、たとえば、アクセル開度および車速に基づいて自動的にこれら２つのプーリの径の比率を変化させることにより、自動的に変速比（走行速度段）の切換えを行なうように構成される変速機構もある。
【０００３】
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（例えば、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。
【０００４】
このような自動変速機を有した車両において、前進走行ポジションが設定されて車両が停止している状態では、アイドリング回転するエンジンからの駆動力がトルクコンバータを介して変速機に伝達され、これが車輪に伝達されるため、いわゆるクリープ現象が発生する。クリープ現象は、登坂路での停車からの発進をスムーズに行わせることができるなど、所定条件下では非常に有用なのであるが、車両を停止保持したいときには不要な現象であり、車両のブレーキを作動させてクリープ力を抑えるようになっている。すなわち、エンジンからのクリープ力をブレーキにより抑えるようになっており、その分エンジンの燃費が低下するという問題がある。
【０００５】
このようなことから、前進走行ポジションにおいて、ブレーキペダルが踏み込まれてブレーキが作動されるとともにアクセルがほぼ全閉となって車両が停止している状態では、前進走行ポジションのまま変速機をニュートラルに近いニュートラル状態として、燃費の向上を図るニュートラル制御が提案されている。
【０００６】
このニュートラル制御は、車両が急勾配の登坂路で行なわれると、ニュートラル制御からの復帰時に車両が後退する可能性があるので、ニュートラル制御の開始を許可する条件として車両が停止した路面の傾斜に対する上限値が設定される。車両に搭載された加速度センサ（Ｇセンサ）により検知した路面の傾斜が、設定された上限値を下回っているとニュートラル制御の開始が許可される。そのため、この加速度センサの信頼性は高くなければならない。
【０００７】
特開２００１−３３６６１８公報（特許文献１）は、傾斜センサ、加速度センサの取付誤差、温度および経年変化による誤差などを自動的に補正する補正装置を開示する。この補正装置は、車両に配設されて車両の走行方向の傾斜を検出する傾斜センサと、車両においてエンジン駆動力を車輪に伝達する動力伝達系を構成する変速機と、車両のブレーキの作動状態を検出するブレーキ作動検出器と、動力伝達系における変速機の出力軸から車輪に至る出力側回転部材の回転数を検出する出力回転数検出器とを有し、変速機によりニュートラル状態が形成されている間において、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出されかつ回転数検出器により出力側回転部材の回転がないことが検出されたときに、傾斜センサによる検出値を水平基準値とするように更新補正する。
【０００８】
この補正装置によると、変速機によりニュートラル状態が形成されている間において、ブレーキ作動検出器により車両のブレーキが解除されたことが検出されかつ回転数検出器により出力側回転部材の回転がないことが検出されたときに、傾斜センサによる検出値を水平基準値とするように更新補正する。変速機がニュートラル状態で、ブレーキがオフであり、出力側回転部材の回転がないとなるのは、車両が平坦路上に位置して水平となった状態のときであり、このときに傾斜センサの検出値が水平を検出するように更新補正する、このため、傾斜センサの取付誤差があってもこれを自動的に補正することができ、さらに、温度変化、経年変化等により傾斜センサの検出値に誤差が生じてもこれをその都度、自動的に補正することができ、常に正確な傾斜を検出することができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−３３６６１８公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ニュートラル制御の開始を許可する条件として設定される、傾斜の上限値は、車両の構造（エンジン、変速機など）により車両の種類ごとに一義的に決定され、その後変更されるものではない。そのため、経時的なＧセンサの変化、Ｇセンサごとのばらつき、車両の搭乗者の変化、路面状態の差によるタイヤの転がり抵抗の変化、ドライバの技量などの要因が考慮されない。このような様々な要因を考慮して詳細にニュートラル制御を実行されることにより燃費の向上を実現できる。
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示された補正装置を用いても、正確に傾斜を検出することができても、傾斜の上限値が変化するものではない。そのため、Ｇセンサの経時的変化を補正できても、それ以外の要因を考慮してニュートラル制御の開始を許可する制御を実行することはできない。そのため、ニュートラル制御を実行する範囲を狭めたままの状態である可能性も考えられ、燃費のさらなる向上や、ニュートラル制御からの復帰時のおける不具合（車両の後退など）の解決などを達成できない。
【００１２】
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、車両が登坂路に停止した場合であっても、最適にニュートラル制御を実行して燃費向上の効果の実現することができる自動変速機の制御装置および制御方法を提供することである。
【００１３】
【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、前進走行ポジションで、アクセル操作が行なわれず、ブレーキ操作が行なわれ、かつ車両が予め定められた車速以下であるという条件が成立した場合に、駆動源からの駆動力を自動変速機に伝達する入力クラッチを解放させるニュートラル制御を実行する自動変速機を制御する。この制御装置は、路面勾配を検知するための第１の検知手段と、ニュートラル制御からの復帰時における車両の後退の度合いを検知するための第２の検知手段と、初期状態における、ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値と後退の度合いとの関係を記憶するための第１の記憶手段と、ニュートラル制御の開始時において検知した路面勾配と、ニュートラル制御からの復帰時における車両の後退の度合いとの関係を記憶するための第２の記憶手段と、第１の記憶手段に記憶された関係に基づいて、路面勾配の上限値に対応する後退の度合いを算出するための第１の算出手段と、第２の記憶手段に記憶された関係に基づいて、第１の算出手段により算出された後退の度合いに対応する路面勾配を算出するための第２の算出手段と、第１の記憶手段に記憶された路面勾配の上限値と第２の算出手段により算出された路面勾配とに基づいて、ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値を補正するための補正手段とを含む。
【００１４】
第１の発明によると、車両がニュートラル制御を開始するときに第１の検知手段により路面勾配が、車両がニュートラル制御から復帰するときに第２の検知手段により後退の度合いが、それぞれ検知される。このように検知された、ニュートラル制御の開始時において検知した路面勾配と、ニュートラル制御からの復帰時における車両の後退の度合いとの関係が第２の記憶手段に記憶される。車両は、車両の種類ごとに予めニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値が設定されるとともに、その路面勾配の上限値に対する後退の度合いが設定されて、第１の記憶手段に初期状態として記憶されている。すなわち、この第１の記憶手段に記憶された後退の度合いが許される最大の後退量を示す。第２の算出手段により、この第１の記憶手段に記憶された後退の度合いに基づいて、第２の記憶手段に記憶された現実の車両における路面勾配と後退の度合いとの関係を用いて路面勾配が算出される。この第２の算出手段により算出された路面勾配は、許される最大の後退量に対応する勾配であって、現実に車両がニュートラル制御を繰返し実行したときのデータに基づくものである。したがって、現実の車両の状態を考慮して、ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配を算出したことになる。補正手段により、この算出された路面勾配に基づいて、ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値を補正する。このように補正すると、たとえば車両の種類ごとに一義的に路面勾配の上限値が設定されていてニュートラル制御の実行範囲が狭まることを避けることができる。その結果、車両が登坂路に停止した場合であっても、最適にニュートラル制御を実行して燃費向上の効果の実現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ができる。
【００１５】
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、第２の記憶手段は、時間的に新しい予め定められた数の、路面勾配と後退の度合いとのデータの組合せを記憶するための手段を含む。
【００１６】
第２の発明によると、時間的に新しいデータの組合せであって、予め定められた数のデータの組合せを記憶して、精度高く、路面勾配と後退の度合いとの関係を解析することができる。この解析結果に基づいて、現実の車両の最新の状態を考慮して、ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配を算出することができる。
【００１７】
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、エンジンの状態が予め定められた状態であるときに、第２の記憶手段に、路面勾配と後退の度合いとの関係を記憶させるための手段をさらに含む。
【００１８】
第３の発明によると、たとえば車両のエアコンディショナが作動していると、その作動がエンジンにて行なわれるので、エンジントルクが増える。この状態で、ニュートラル制御の開始を許可する上限の路面勾配を学習すると（たとえば、上限の路面勾配が大きくなるように学習する）、エアコンディショナが作動していない状態においてニュートラル制御から復帰した場合の車両の後退量が大きくなる可能性がある。そのため、エンジンに対する外乱要因が発生していない状態でのみ、第２の記憶手段に、路面勾配と後退の度合いとの関係を記憶させるようにする。
【００１９】
第４の発明に係る制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、予め定められた状態は、エンジンの状態が車両に搭載された補機による外乱が発生していないという状態である。
【００２０】
第４の発明によると、エンジンの外乱要因が発生していないときのデータに基づいて、正確にニュートラル制御の開始を許可する上限の路面勾配を学習することができる。
【００２１】
第５の発明に係る制御装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、第１の検知手段は、加速度センサまたは傾斜センサである。
【００２２】
第５の発明によると、車両に取り付けられた加速度センサまたは傾斜センサを用いて路面の傾斜を検知して、ニュートラル制御の開始を許可するか否かを判断できる。
【００２３】
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、第２の検知手段は、自動変速機に設けられた回転数センサである。
【００２４】
第６の発明によると、ニュートラル制御から復帰して自動変速機が走行ポジションであって、車両が後退する時には、自動変速機に設けられた回転軸の回転パルスを検知する回転数センサにより、車両の後退の度合いを検知できる。
【００２５】
第７の発明に係る制御装置においては、第６の発明の構成に加えて、第２の検知手段は、自動変速機の入力側に設けられた回転数センサである。
【００２６】
第７の発明によると、ニュートラル制御から復帰して自動変速機が走行ポジションであって、車両が後退する時には、自動変速機の変速比が大きいので、自動変速機の入力側で回転数を検知した方が出力側で検知するよりも精度よく車両の後退の度合いを検知できる。
【００２７】
第８の発明に係る制御方法は、前進走行ポジションで、アクセル操作が行なわれず、ブレーキ操作が行なわれ、かつ車両が予め定められた車速以下であるという条件が成立した場合に、駆動源からの駆動力を自動変速機に伝達する入力クラッチを解放させるニュートラル制御を実行する自動変速機を制御する。この制御方法は、路面勾配を検知する第１の検知ステップと、ニュートラル制御からの復帰時における車両の後退の度合いを検知する第２の検知ステップと、初期状態における、ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値と後退の度合いとの関係を予め準備する準備ステップと、ニュートラル制御の開始時において検知した路面勾配と、ニュートラル制御からの復帰時における車両の後退の度合いとの関係を記憶する記憶ステップと、予め準備された関係に基づいて、路面勾配の上限値に対応する後退の度合いを算出する第１の算出ステップと、記憶ステップにて記憶された関係に基づいて、第１の算出ステップにて算出された後退の度合いに対応する路面勾配を算出する第２の算出ステップと、準備ステップにて準備された路面勾配の上限値と第２の算出ステップにて算出された路面勾配とに基づいて、ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値を補正する補正ステップとを含む。
【００２８】
第８の発明によると、車両がニュートラル制御を開始するときに第１の検知ステップにて路面勾配が、車両がニュートラル制御から復帰するときに第２の検知ステップにて後退の度合いが、それぞれ検知される。このように検知された、ニュートラル制御の開始時において検知した路面勾配と、ニュートラル制御からの復帰時における車両の後退の度合いとの関係が記憶ステップにて記憶される。車両は、車両の種類ごとに予めニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値が設定されるとともに、その路面勾配の上限値に対する後退の度合いが設定されて、準備ステップにて初期状態として準備されている。すなわち、この準備ステップにて準備された後退の度合いが許される最大の後退量を示す。第２の算出ステップにて、この準備ステップにて準備された後退の度合いに基づいて、記憶ステップにて記憶された現実の車両における路面勾配と後退の度合いとの関係を用いて路面勾配が算出される。この第２の算出ステップにて算出された路面勾配は、許される最大の後退量に対応する勾配であって、現実に車両がニュートラル制御を繰返し実行したときのデータに基づくものである。したがって、現実の車両の状態を考慮して、ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配を算出したことになる。補正ステップにて、この算出された路面勾配に基づいて、ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値を補正する。このように補正すると、たとえば車両の種類ごとに一義的に路面勾配の上限値が設定されていてニュートラル制御の実行範囲が狭まることを避けることができる。その結果、車両が登坂路に停止した場合であっても、最適にニュートラル制御を実行して燃費向上の効果の実現することができる自動変速機の制御方法を提供することができる。
【００２９】
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、記憶ステップは、時間的に新しい予め定められた数の、路面勾配と後退の度合いとのデータの組合せを記憶するステップを含む。
【００３０】
第９の発明によると、時間的に新しいデータの組合せであって、予め定められた数のデータの組合せを記憶して、精度高く、路面勾配と後退の度合いとの関係を解析することができる。この解析結果に基づいて、現実の車両の最新の状態を考慮して、ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配を算出することができる。
【００３１】
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、エンジンの状態が予め定められた状態であるときに、記憶ステップにて、路面勾配と後退の度合いとの関係を記憶させるステップをさらに含む。
【００３２】
第１０の発明によると、たとえば車両のエアコンディショナが作動していると、その作動がエンジンにて行なわれるので、エンジントルクが増える。この状態で、ニュートラル制御の開始を許可する上限の路面勾配を学習すると（たとえば、上限の路面勾配が大きくなるように学習する）、エアコンディショナが作動していない状態においてニュートラル制御から復帰した場合の車両の後退量が大きくなる可能性がある。そのため、エンジンに対する外乱要因が発生していない状態でのみ、記憶ステップにて、路面勾配と後退の度合いとの関係を記憶させるようにする。
【００３３】
第１１の発明に係る制御方法においては、第１０の発明の構成に加えて、予め定められた状態は、エンジンの状態が車両に搭載された補機による外乱が発生していないという状態である。
【００３４】
第１１の発明によると、エンジンの外乱要因が発生していないときのデータに基づいて、正確にニュートラル制御の開始を許可する上限の路面勾配を学習することができる。
【００３５】
【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。
【００３６】
＜第１の実施の形態＞
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は、図１に示すＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０００により実現される。以下では、自動変速機をベルト式無段変速機として説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００３７】
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、前後進切換え装置２９０と、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ） ３００と、デファレンシャルギヤ８００と、ＥＣＵ１０００と、油圧制御部１１００とから構成される。
【００３８】
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。
【００３９】
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ＣＶＴ３００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４００により検知される。
【００４０】
ＣＶＴ３００は、前後進切換え装置２９０を介してトルクコンバータ２００に接続される。ＣＶＴ３００は、入力側のプライマリプーリ５００と、出力側のセカンダリプーリ６００と、プライマリプーリ５００とセカンダリプーリ６００とに巻き掛けられた金属製のベルト７００とから構成される。プライマリプーリ５００は、プライマリシャフトに固定された固定シーブおよびプライマリシャフトに摺動のみ自在に支持されている可動シーブからなる。セカンダリプーリ７００は、セカンダリシャフトに固定されている固定シーブおよびセカンダリシャフトに摺動のみ自在に支持されている可動シーブからなる。ＣＶＴ３００の、プライマリプーリの回転数ＮＩＮは、プライマリプーリ回転数センサ４１０により、セカンダリプーリの回転数ＮＯＵＴは、セカンダリプーリ回転数センサ４２０により、検知される。
【００４１】
これら回転数センサは、プライマリプーリやセカンダリプーリの回転軸やこれに繋がるドライブシャフトに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、ＣＶＴ３００の、入力軸であるプライマリプーリや出力軸であるセカンダリプーリ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。
【００４２】
前後進切換え装置２９０は、ダブルピニオンプラネタリギヤ、リバース（後進用）ブレーキＢ１および入力クラッチＣ１を有している。プラネタリギヤは、そのサンギヤが入力軸に連結されており、第１および第２のピニオンＰ１，Ｐ２を支持するキャリヤＣＲがプライマリ側固定シーブに連結されており、そしてリングギヤＲが後進用摩擦係合要素となるリバースブレーキＢ１に連結されており、またキャリアＣＲとサンギヤＳとの間に入力クラッチＣ１が介在している。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、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ときに必ず係合状態で使用される。
【００４３】
前進走行（Ｄ）ポジションであって、車両の状態が予め定められた条件を満足して停止した場合に、入力クラッチ３１０を解放して所定のスリップ状態にして、ニュートラルに近い状態にする制御をニュートラル制御という。
【００４４】
図２を参照して、これらのパワートレーンを制御するＥＣＵ１０００および油圧制御部１１００について説明する。
【００４５】
図２に示すように、ＥＣＴ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）＿ＥＣＵ１０１０には、タービン回転数センサ４００からタービン回転数ＮＴを表わす信号が、プライマリプーリ回転数センサ４１０からプライマリプーリ回転数ＮＩＮを表わす信号が、セカンダリプーリ回転数センサ４２０からセカンダリプーリ回転数ＮＯＵＴを表わす信号が、それぞれ入力される。
【００４６】
図１に示すように、油圧制御部１１００は、変速速度制御部１１１０と、ベルト挟圧力制御部１１２０と、ロックアップ係合圧制御部１１３０と、クラッチ圧制御部１１４０と、マニュアルバルブ１１５０とを含む。ＥＣＵ１０００から、油圧制御部１１００の変速制御用デューティソレノイド（１）１２００と、変速制御用デューティソレノイド（２）１２１０と、リニアソレノイド１２２０と、ロックアップソレノイド１２３０と、ロックアップ係合圧制御用デューティソレノイド１２４０に制御信号が出力される。
【００４７】
図２を参照して、これらのパワートレーンを制御するＥＣＵ１０００の構造をさらに詳しく説明する。図２に示すように、ＥＣＵ１０００は、エンジン１００を制御するエンジンコントロールコンピュータ１０１０と、トルクコンバータ２００、前後進切換え装置２９０およびＣＶＴ３００を制御するＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０とを含む。
【００４８】
図１に示した入出力信号に加えて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、ストップランプスイッチから、運転者によりブレーキペダルが踏まれていることを表わす信号、Ｇセンサ（加速度センサ、傾斜センサ）から、車両が登坂路などに停車したした際の登坂路の傾斜度を表わす信号が、それぞれ入力される。
【００４９】
さらに、エンジンコントロールコンピュータ１０１０には、アクセル開度センサから、運転者により踏まれているアクセルの開度を表わす信号、スロットルポジションセンサから、電磁スロットルの開度を表わす信号、エンジン回転数センサから、エンジン１００の回転数（ＮＥ）を表わす信号が、それぞれ入力される。エンジンコントロールコンピュータ１０１０とＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０とは、相互に接続されている。
【００５０】
油圧制御部１１００においては、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０からリニアソレノイド１２２０に出力された制御信号に基づいて、ベルト挟圧力制御部１１２０がＣＶＴ３００のベルト７００の挟圧力を制御するとともに、クラッチ圧制御部１１４０が入力クラッチ３１０の係合圧を制御する。
【００５１】
このような構造を有するＥＣＵ１０００は、ニュートラル制御を開始する条件の１つである路面勾配を学習する。ＥＣＵ１０００は、その内部の記憶部にニュートラル制御を開始するときのＧセンサから入力された値と、そのニュートラル制御から復帰したときのプライマリプーリ回転数センサ４１０で検知した車両が後退した分に対応するパルス数を記憶する。このようなＧセンサ値とパルス数との組合せをテーブルに記憶しておいて、そのテーブルからＧセンサ値とパルス数との関係を表わすマップを作成する。一方、ＥＣＵ１０００は、車両の初期状態におけるＧセンサ値とパルス数との関係を記憶するとともに、ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値をＧセンサの値として記憶する。ＥＣＵ１０００は、初期状態として記憶させたＧセンサ値とパルス数との関係を用いて、路面勾配の上限値（Ｇセンサ値）に対応するパルス数を算出する。ＥＣＵ１０００は、経時的に変化する要因に対応するために作成されたＧセンサ値とパルス数との関係を表わすマップを用いて、算出されたパルス数に対応する現実の車両状態に対応した路面勾配の上限値（Ｇセンサ値）を算出する。初期状態における路面勾配の上限値（Ｇセンサ値）と算出された路面勾配の上限値（Ｇセンサ値）との差分が補正値になる。ＥＣＵ１０００におけるこのような処理をさらに詳細に述べる。
【００５２】
図３を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１０００の内部の記憶部に記憶されるテーブルについて説明する。
【００５３】
図３に示すように、このテーブルは、ニュートラル制御が開始されたときのＧセンサ値と、そのニュートラル制御から復帰したときのプライマリープーリ回転数センサ４１０が検知した車両の後退量に対応する入力パルス数との組合せを最大２０組記憶する。２１番目のデータの組合せがＥＣＵ１０００に入力されると、そのデータの組合せが１番目のデータの組合せとして記憶され、２０番目のデータの組合せ（最も古いデータの組合せ）は、消去される。なお、このデータの組合せの個数は一例である。また、このテーブルに記憶されるデータの組合せは、Ｇセンサ値がニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値近傍のものに限定するようにしてもよい。
【００５４】
図４を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０の内部の記憶部に記憶されるマップについて説明する。
【００５５】
図４に示すように、このマップは、図３に示したテーブルを入力パルス数の昇順に並べ替えたものである。このような並べ替えは、入力パルスの昇順に限定されない。入力パルスの降順であってもよいし、Ｇセンサ値の昇順や降順であってもよい。ニュートラル制御が開始されたときのＧセンサ値と、そのニュートラル制御から復帰したときの車両の後退量に対応する入力パルス数との関係が明確になればよい。
【００５６】
図５を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１０００で実行されるニュートラル制御を許可する上限路面勾配の補正処理のプログラムの制御構造について説明する。なお、以下の説明では、ニュートラル制御が登坂路で実行される場合のみに限定する。
【００５７】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＵ１０００は、車両が登坂路で停止したか否かを判断する。このとき、ＥＣＵ１０００は、アクセル開度センサ、スロットルポジションセンサ、Ｇセンサ、ストップランプスイッチなどから入力される信号に基づいて判断する。車両が登坂路で停止していると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理は、Ｓ１１０に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理は、Ｓ１００へ戻され、車両が登坂路で停止するまで待つ。
【００５８】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１０００は、検知したＧセンサ値（Ｇ（Ｓ））をテーブル（図３）に格納する。このとき格納されるＧセンサ値は、ニュートラル制御の開始を許可したときの判断に用いられたＧセンサの値である。Ｓ１２０にて、ＥＣＵ１０００は、ニュートラル制御からの復帰直後における車両後退時のプライマリプーリ回転数センサ４１０が検知したパルス値（ＮＩＮ）をテーブル（図３）に格納する。このとき、格納されるパルス数は、登坂路におけるニュートラル制御からの復帰時における車両の後退量に対応する。
【００５９】
Ｓ１３０にて、ＥＣＵ１０００は、テーブル（図３）内のデータをパルス値（ＮＩＮ）の昇順（または降順）に並べ替えた、最新状態のＧセンサ値−入力パルス数のマップ（図４）を作成する。Ｓ１４０にて、ＥＣＵ１０００は、初期状態のＧセンサ値−入力パルス数のマップから、初期状態における、ニュートラル制御の開始を許可する上限Ｇ値（Ｇ（Ｂ）に対応するプライマリプーリ回転センサ４１０により検知されるべきパルス値（Ｎ（Ｂ））を算出する。これは、図６に示すＧセンサ値と入力パルス数との関係を表わすマップにおいて、矢示（１）および矢示（２）により示される処理に対応する。
【００６０】
Ｓ１５０にて、ＥＣＵ１０００は、最新状態のＧセンサ値−入力パルス数のマップから、Ｓ１４０にて算出したプライマリプーリ回転数センサ４１０により検知されるべきパルス値（Ｎ（Ｂ））に対応する最新のニュートラル制御の開始を許可する上限Ｇ値（Ｇ（ＲＥＴ））を算出する。これは、図６に示すＧセンサ値と入力パルス数との関係を表わすマップにおいて、矢示（３）および矢示（４）により示される処理に対応する。
【００６１】
Ｓ１６０にて、ＥＣＵ１０００は、学習補正量ΔＧを、Ｇ（ＲＥＴ）−Ｇ（Ｂ）として算出する。Ｓ１７０にて、ＥＣＵ１０００は、ニュートラル制御の開始を許可する上限Ｇ値を、Ｇ（Ｂ）＋ΔＧとして補正する。
【００６２】
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制御装置であるＥＣＵ１０００の動作について説明する。
【００６３】
ニュートラル制御機能を有する車両が登坂路で停止すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、検知したＧセンサ値（Ｇ（Ｓ））がテーブル（図３）に格納される。ニュートラル制御が実行されて、ニュートラル制御からの復帰が行なわれる。ニュートラル制御からの復帰直後における車両後退時のプライマリプーリ回転数センサ４１０が検知したパルス値（ＮＩＮ）がテーブル（図３）に格納される。テーブル（図３）内のデータをパルス値（ＮＩＮ）の昇順（または降順）に並べ替えた、最新状態のＧセンサ値−入力パルス数のマップ（図４）が作成される。
【００６４】
図６に示すＧセンサ値と入力パルス数との関係を表わす初期状態のマップにおいて、矢示（１）および矢示（２）により示される処理が実行され、初期状態における、ニュートラル制御の開始を許可する上限Ｇ値（Ｇ（Ｂ））に対応するプライマリプーリ回転センサ４１０により検知されるべきパルス値（Ｎ（Ｂ））が算出される。図６に示す、Ｇセンサ値−入力パルス数との関係と表わす最新状態のマップにおいて、矢示（３）および矢示（４）により示される処理が実行され、Ｓ１４０にて算出された検知されるべきパルス値（Ｎ（Ｂ））に対応するニュートラル制御の開始を許可する上限Ｇ値（Ｇ（ＲＥＴ））が算出される。
【００６５】
学習補正量ΔＧが、Ｇ（ＲＥＴ）−Ｇ（Ｂ）として算出され、ニュートラル制御の開始を許可する上限Ｇ値が、Ｇ（Ｂ）＋ΔＧとして補正される。
【００６６】
以上のようにして、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵによると、車両がニュートラル制御を開始するときのＧセンサ値と、車両がニュートラル制御から復帰するときのパルス値とが、それぞれ検知されテーブルに格納される。車両は、車両の種類ごとに予めニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値を表わすＧセンサ値（Ｇ（Ｂ））が設定されるとともに、そのＧセンサ値（Ｇ（Ｂ））にパルス数（Ｎ（Ｂ））が設定されている。ニュートラル制御からの復帰時に許容される車両の後退量に対応するパルス数（Ｎ（Ｂ））に対応する、車両の最新状態におけるＧセンサ値とパルス数とのマップを用いて、最新の車両の状態を考慮した、ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値を表わすＧセンサ値（Ｇ（ＲＥＴ））が算出される。これは、現実の車両の状態を考慮して、ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配を算出したことになる。この算出された路面勾配に基づいて、ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値を補正する。このように補正すると、たとえば車両の種類ごとに一義的に路面勾配の上限値が設定されていてニュートラル制御の実行範囲が狭まることを避けることができ、最適にニュートラル制御を実行して燃費向上の効果の実現することができる。
【００６７】
なお、上述した第１の実施の形態の図５に示すフローチャートを実行する条件として、エンジン１００に外乱が発生していない条件を加えてもよい。このようにすると、たとえば車両のエアコンディショナが作動していると、その作動がエンジンにて行なわれるので、エンジントルクが増える。この状態で、ニュートラル制御の開始を許可する上限の路面勾配を学習すると正確に補正値を算出できない場合がある。このため、このような場合には、補正値ΔＧを学習しないようにする。
【００６８】
さらに、図５のフローチャートのＳ１２０にて、ニュートラル制御からの復帰直後における車両後退時のプライマリプーリ回転数センサ４１０が検知したパルス値（ＮＩＮ）をテーブル（図３）に格納するときに、エンジン１００の回転数を格納するようにしてもよい。格納されたエンジン１００の回転数を考慮して、補正値ΔＧを算出するようにする。このようにすると、エンジン１００に対する外乱を考慮して、補正値ΔＧを算出することができる。
【００６９】
さらに、車両の後退量を検知するセンサは、プライマリプーリ回転数センサ４１０に限定されない。セカンダリプーリ回転数センサ４２０であってもよい。ただし、ニュートラル制御からの復帰時における変速比は大きいので、プライマリプーリ回転数センサ４１０の方が、セカンダリプーリ回転数センサ４２０を用いるよりも精度高く検知することができる。
【００７０】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２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７に示すＥＣＵ３０００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。
【００７１】
図７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。図７に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン２１００と、トルクコンバータ２２００と、自動変速機２３００と、ＥＣＵ３０００とから構成される。
【００７２】
エンジン２１００の出力軸は、トルクコンバータ２２００の入力軸に接続される。エンジン２１００とトルクコンバータ２２００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２４００により検知されるエンジン２１００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２２００の入力軸回転数（ポンプ回転数）とは同じである。
【００７３】
トルクコンバータ２２００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２２１０と、入力軸側のポンプ羽根車２２２０と、出力軸側のタービン羽根車２２３０と、ワンウェイクラッチ２２５０を有し、トルク増幅機能を発現するステータ２２４０とから構成される。トルクコンバータ２２００と自動変速機２３００とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ２２００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２４１０により検知される。自動変速機２３００の出力軸回転数ＮＯは、出力軸回転数センサ２４２０により検知される。
【００７４】
図８に自動変速機２３００の作動表を示す。図８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２３１０という。この入力クラッチ２３１０は、前進クラッチやフォワードクラッチとも呼ばれ、図８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。
【００７５】
前進走行（Ｄ）ポジションであって、車両の状態が予め定められた条件を満足して停止した場合に、入力クラッチ２３１０を解放して所定のスリップ状態にして、ニュートラルに近い状態にする制御をニュートラル制御という。
【００７６】
本実施の形態に係るＥＣＵ３０００も、前述の第１の実施の形態におけるＥＣＵ１０００と同じように、ニュートラル制御を開始する条件の１つである路面勾配を学習する。
【００７７】
ＥＣＵ３０００は、その内部の記憶部にニュートラル制御を開始するときのＧセンサから入力された値と、そのニュートラル制御から復帰したときにタービン回転数センサ２４１０で検知した、車両が後退した分に対応するパルス数を記憶する。このようなＧセンサ値とパルス数との組合せをテーブルに記憶しておいて、そのテーブルからＧセンサ値とパルス数との関係を表わすマップを作成する。一方、ＥＣＵ３０００は、車両の初期状態におけるＧセンサ値とパルス数との関係を記憶するとともに、ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値をＧセンサの値として記憶する。ＥＣＵ３０００は、初期状態として記憶させたＧセンサ値とパルス数との関係を用いて、路面勾配の上限値（Ｇセンサ値）に対応するパルス数を算出する。ＥＣＵ３０００は、経時的に変化する要因に対応するために作成されたＧセンサ値とパルス数との関係を表わすマップを用いて、算出されたパルス数に対応する現実の車両状態に対応した路面勾配の上限値（Ｇセンサ値）を算出する。初期状態における路面勾配の上限値（Ｇセンサ値）と算出された路面勾配の上限値（Ｇセンサ値）との差分が補正値になる。ＥＣＵ３０００は、このようにＥＣＵ１０００と同じような処理を実行する。
【００７８】
以上のようにして、ＣＶＴではない、多数のクラッチとブレーキとで伝達経路を切替えるギヤ式の自動変速機であっても、ＣＶＴと同様に、上限Ｇセンサ値を補正して、ニュートラル制御の実行範囲が狭まることを避けることができ、最適にニュートラル制御を実行して燃費向上の効果の実現することができる。
【００７９】
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】本発明の第１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ＥＣＵの詳細図である。
【図３】ＥＣＵ内部の記憶部に記憶されるテーブルを示す図である。
【図４】ＥＣＵ内部の記憶部に記憶されるマップを示す図である。
【図５】ＥＣＵで実行されるニュートラル制御処理のプログラムの制御構造を示す図である。
【図６】Ｇセンサ値と入力パルス数との関係を示す図である。
【図７】本発明の第２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８】図７に示す自動変速機の作動表である。
【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、２９０ 前後進切換え装置、３００ 入力クラッチ、４００ タービン回転数センサ、４１０ プライマリプーリ回転数センサ、４２０ セカンダリプーリ回転数センサ、５００ プライマリプーリ、６００ セカンダリプーリ、７００ ベルト、８００ デファレンシャルギヤ、１０００ ＥＣＵ、１０１０ エンジンＥＣＵ、１０２０ ＥＣＴ＿ＥＣＵ、１１００ 油圧制御部、１１１０ 変速速度制御部、１１２０ ベルト挟圧力制御部、１１３０ロックアップ係合圧制御部、１１４０ クラッチ圧力制御部、１１５０ マニュアルバルブ、１２００ 変速制御用デューティソレノイド（１）、１２１０ 変速制御用デューティソレノイド（２）、１２２０ リニアソレノイド、１２３０ ロックアップソレノイド、１２４０ ロックアップ係合圧制御用デューティソレノイド、２１００ エンジン、２２００ トルクコンバータ、２２１０ ロックアップクラッチ、２２２０ ポンプ羽根車、２２３０ タービン羽根車、２２４０ ステータ、２２５０ ワンウェイクラッチ、２３００ 自動変速機、２３１０ 入力クラッチ、２４００ エンジン回転数センサ、２４１０ タービン回転数センサ、２４２０ 出力軸回転数センサ、３０００ ＥＣＵ、３０１０ エンジンＥＣＵ、３０２０ ＥＣＴ＿ＥＣＵ、３０３０ ＶＳＣ＿ＥＣＵ。

Claims (11)

1. 前進走行ポジションで、アクセル操作が行なわれず、ブレーキ操作が行なわれ、かつ車両が予め定められた車速以下であるという条件が成立した場合に、駆動源からの駆動力を自動変速機に伝達する入力クラッチを解放させるニュートラル制御を実行する自動変速機の制御装置であって、
   路面勾配を検知するための第１の検知手段と、
   前記ニュートラル制御からの復帰時における車両の後退の度合いを検知するための第２の検知手段と、
   初期状態における、前記ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値と前記後退の度合いとの関係を記憶するための第１の記憶手段と、
   前記ニュートラル制御の開始時において検知した路面勾配と、前記ニュートラル制御からの復帰時における車両の後退の度合いとの関係を記憶するための第２の記憶手段と、
   前記第１の記憶手段に記憶された関係に基づいて、前記路面勾配の上限値に対応する後退の度合いを算出するための第１の算出手段と、
   前記第２の記憶手段に記憶された関係に基づいて、前記第１の算出手段により算出された後退の度合いに対応する路面勾配を算出するための第２の算出手段と、
   前記第１の記憶手段に記憶された路面勾配の上限値と前記第２の算出手段により算出された路面勾配とに基づいて、前記ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値を補正するための補正手段とを含む、制御装置。
2. 前記第２の記憶手段は、時間的に新しい予め定められた数の、前記路面勾配と前記後退の度合いとのデータの組合せを記憶するための手段を含む、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御装置は、エンジンの状態が予め定められた状態であるときに、前記第２の記憶手段に、前記路面勾配と前記後退の度合いとの関係を記憶させるための手段をさらに含む、請求項１に記載の制御装置。
4. 前記予め定められた状態は、エンジンの状態が車両に搭載された補機による外乱が発生していないという状態である、請求項３に記載の制御装置。
5. 前記第１の検知手段は、加速度センサまたは傾斜センサである、請求項１〜４のいずれかに記載の制御装置。
6. 前記第２の検知手段は、前記自動変速機に設けられた回転数センサである、請求項１〜５のいずれかに記載の制御装置。
7. 前記第２の検知手段は、前記自動変速機の入力側に設けられた回転数センサである、請求項６に記載の制御装置。
8. 前進走行ポジションで、アクセル操作が行なわれず、ブレーキ操作が行なわれ、かつ車両が予め定められた車速以下であるという条件が成立した場合に、駆動源からの駆動力を自動変速機に伝達する入力クラッチを解放させるニュートラル制御を実行する自動変速機の制御方法であって、
   路面勾配を検知する第１の検知ステップと、
   前記ニュートラル制御からの復帰時における車両の後退の度合いを検知する第２の検知ステップと、
   初期状態における、前記ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値と前記後退の度合いとの関係を予め準備する準備ステップと、
   前記ニュートラル制御の開始時において検知した路面勾配と、前記ニュートラル制御からの復帰時における車両の後退の度合いとの関係を記憶する記憶ステップと、
   前記予め準備された関係に基づいて、前記路面勾配の上限値に対応する後退の度合いを算出する第１の算出ステップと、
   前記記憶ステップにて記憶された関係に基づいて、前記第１の算出ステップにて算出された後退の度合いに対応する路面勾配を算出する第２の算出ステップと、
   前記準備ステップにて準備された路面勾配の上限値と前記第２の算出ステップにて算出された路面勾配とに基づいて、前記ニュートラル制御の開始を許可する路面勾配の上限値を補正する補正ステップとを含む、制御方法。
9. 前記記憶ステップは、時間的に新しい予め定められた数の、前記路面勾配と前記後退の度合いとのデータの組合せを記憶するステップを含む、請求項８に記載の制御方法。
10. 前記制御方法は、エンジンの状態が予め定められた状態であるときに、前記記憶ステップにて、前記路面勾配と前記後退の度合いとの関係を記憶させるステップをさらに含む、請求項８に記載の制御方法。
11. 前記予め定められた状態は、エンジンの状態が車両に搭載された補機による外乱が発生していないという状態である、請求項１０に記載の制御方法。

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