JP2005351310A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転者が意図しない車両の発進を確実に防止することができる自動変速機の制御装置を提供する。
【解決手段】 Ｎ又はＰレンジで停車中にアクセル操作の中止が所定時間継続し、且つ、エンジン回転速度Ｎeが２５００rpm未満である条件が満たされないときには（ステップＳ８がＹＥＳ）、クラッチ係合を禁止する（ステップＳ１２）。これにより運転者がアクセル操作したままシフトレンジをＤやＲに切換えて、クラッチ係合により駆動輪側に駆動力が伝達される事態を防止する。
【選択図】 図2

Description

本発明は自動変速機の制御装置に係り、運転者が意図しない誤操作による車両の発進を防止する自動変速機の制御装置に関するものである。

例えばトルクコンバータ式の自動変速機を装備した車両等では、クラッチ操作を要することなくアクセル操作するだけで車両を発進可能なため、運転者の誤操作により車両が発進する可能性があり、このような事態を防止するための対策が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
当該特許文献１に開示された自動変速機の制御装置では、エンジン運転状態で車両を停止させているときに、運転者によりセレクトレバーがＮ（ニュートラル）等の非走行レンジからＤ（ドライブ）等の走行レンジに切換えられた場合であっても、エンジン回転速度が所定値（例えば、１５００rpm）以上のときには変速機内の発進のためのクラッチ係合を禁止し、これによりエンジンの駆動力が急激に駆動輪側に伝達されて車両が急発進する事態を防止している。
特開２００２−２２７９９３号公報

しかしながら、上記した特許文献１に開示された自動変速機の制御装置のようにエンジン回転速度に基づいて変速制御を禁止するだけでは、運転者が意図しない車両の発進を防止できない場合があった。
即ち、走行レンジへの切換が不完全で実際には非走行レンジのままでも、運転者は切換完了と勘違いして発進すべくアクセル操作を行う場合があり、エンジンは吹き上がるものの車両は発進しない状態となる。異常に気付いた運転者はセレクトレバーを再操作して走行レンジへの切換を完了するが、エンジン吹上がりによりエンジン回転速度が所定値以上となっているため、クラッチ係合が禁止されて依然として車両は発進しない。

このときの運転者は車両故障を疑ってアクセル操作を繰り返す（車両発進は意図していない）場合があるが、アクセル踏込みに対するエンジンの吹上がりには若干のタイムラグがあるため、アクセル操作中止によりエンジン回転速度が所定値未満まで低下してクラッチが係合された時点では既に次のアクセル操作が開始されており、結果として運転者が意図しないにも拘わらず、エンジン駆動力が駆動輪側に急激に伝達されて車両が発進してしまうという問題が生じた。

本発明の目的は、運転者が意図しない車両の発進を確実に防止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にある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、シフトレンジが非走行レンジのときにエンジン側の駆動力を遮断し、シフトレンジが走行レンジのときにはエンジン側の駆動力を駆動輪側に伝達する自動変速機において、運転者によるアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、シフトレンジが非走行レンジで、アクセル操作検出手段によりアクセル操作が検出されているときに、シフトレンジの走行レンジへの切換に関わらず自動変速機によるエンジン側から駆動輪側への駆動力の伝達を禁止する制御手段とを備えたものである。

従って、非走行レンジでの停車中において、運転者によりアクセル操作が行われている状態では、制御手段により自動変速機の駆動力の伝達が禁止されて、エンジン側の駆動力は遮断されたままとなる。
例えば、走行レンジへの切換が不完全なまま発進すべくアクセル操作が行われると、車両発進せずにエンジンが吹上がるため、運転者はシフトレンジの再操作により走行レンジへの切換を完了する。このとき、運転者の誤操作によりアクセル操作が継続されている場合には自動変速機の駆動力の伝達が禁止されるため、運転者が意図しない車両の発進が防止される。

又、例えばエンジン回転速度が所定値以上のときに駆動力の伝達を禁止する機能が自動変速機に装備されている場合でも、アクセル操作の中止によりエンジン回転速度が所定値未満まで低下して駆動力伝達の禁止が解除された時点では、既に次のアクセル操作が開始されているため、エンジン駆動力が駆動輪側に急激に伝達されてしまう。本発明によれば、エンジン回転速度が所定値未満まで低下してもアクセル操作中には駆動力の伝達が禁止されるため、このように運転者の誤操作が生じたときでも意図しない車両の発進が防止される。

請求項２の発明は、請求項１において、制御手段が、アクセル操作検出手段により所定期間アクセル操作が検出されなかった場合、駆動力の伝達禁止を解除するものである。
従って、運転者によるアクセル操作が行われなくなったときに駆動力が伝達されるので、確実に車両の急発進を防止できる。

以上説明したように請求項１の発明の自動変速機の制御装置によれば、運転者が意図しない車両の発進を確実に防止することができる。
請求項２の発明の自動変速機の制御装置によれば、請求項１に加えて、確実に車両の急発進を防止することができる。

［第１実施形態］
以下、本発明を具体化した自動変速機の制御装置の第１実施形態を説明する。
図１は本実施形態の自動変速機の制御装置を示す全体構成図である。自動変速機１はエンジン２と結合されて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３を介して変速機構４に連結され、変速機構４は図示しないプロペラシャフト及びディファレンシャルギアを介して車両の駆動輪（後輪）と接続されている。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と各遊星歯車機構の作動状態を切換えるクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素とから構成されている。変速機構４のクラッチやブレーキは自動変速機１の下部に設けられたソレノイドバルブ５により適宜係合されて各遊星歯車機構の作動状態が切換えられ、この作動状態に応じてエンジン２側の駆動力が遮断されたり、所定の回転方向及び変速段をもって駆動輪側に伝達されたりする。

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）、タイマカウンタ等を備えたＡ／Ｔ−ＣＵ（自動変速機制御ユニット）１０が設置されている。Ａ／Ｔ−ＣＵ１０の入力側には、運転者によるセレクトレバー１１により選択されたシフトレンジを検出するポジションセンサ１２、アクセル操作量Ａccを検出するアクセルセンサ１３（アクセル操作検出手段）、車速Ｖを検出する車速センサ１４、エンジン回転速度Ｎeを検出する回転速度センサ１５（回転速度検出手段）等の各種センサ類が接続され、Ａ／Ｔ−ＣＵ１０の出力側には、上記した自動変速機１のソレノイドバルブ５、運転席に設けられたブザー１６等の各種デバイス類が接続されている。

そして、Ａ／Ｔ−ＣＵ１０はセレクトレバー１１により選択されたシフトレンジに応じてソレノイドバルブ５を駆動して自動変速機１を制御する。例えばシフトレンジとしてＮ（ニュートラル）又はＰ（パーキング）の非走行レンジが選択されたときには、変速機構４内の発進のためのクラッチを解放状態に保持してエンジン２側の駆動力を遮断する一方、シフトレンジとしてＤ（ドライブ）やＲ（リバース）等の走行レンジが選択されたときには、クラッチを係合させてエンジン２側の駆動力を駆動輪側に伝達すると共に、ＤレンジやＲレンジに応じた回転方向、及びＤレンジではアクセル操作量Ａcc及び車速Ｖに基づき変速点マップから求められた目標変速段を達成すべく、遊星歯車機構の作動状態を切換える。

一方、本実施形態の変速制御装置では、運転者の誤操作による意図しない車両の発進を防止するための制御をＡ／Ｔ−ＣＵ１０が実行しており、以下、当該制御の詳細を説明する。
Ａ／Ｔ−ＣＵ１０は図２に示す誤操作防止ルーチンをエンジン運転中に所定の制御インターバルで実行し、まず、ステップＳ２で車両が停車中で、且つ、シフトレンジがＮ又はＰの非走行レンジにあるか否かを判定する。車速センサ１４により検出された車速が０km/h以外のとき、或いはポジションセンサ１２によりＮ又はＰ以外のシフトレンジが検出されているときには、ステップＳ２でＮＯ（否定）の判定を下して一旦ルーチンを終了する。

尚、以下に述べるようにＮ又はＰレンジでアクセル操作されたときにはクラッチ係合を禁止するが、一般的な車両ではブレーキ操作を条件としてＰレンジからＤ又はＲレンジへの切換を許容しているため、右足によるブレーキ操作で必然的にアクセル操作が行われずにクラッチの係合禁止処理が不要になる。よって、上記ステップＳ２ではＮレンジのみを対象として判定してもよい。

ステップＳ２の判定がＹＥＳ（肯定）になると、ステップＳ４でアクセル操作中で、且つ、エンジン回転速度Ｎeが５０００rpm以上であるか否かを判定する。アクセルセンサ１３により０以外のアクセル操作量Ａccが検出され、回転速度センサ１５により５０００rpm以上のエンジン回転速度Ｎeが検出されているときには、ステップＳ４でＹＥＳの判定を下してステップＳ６に移行し、ブザー１６を作動させた後にステップＳ８に移行する。又、ステップＳ４の判定がＮＯのときにはそのままステップＳ８に移行する。

このような停車中のアクセル操作は無用なものであり、ひいては［発明が解決しようとする課題］で述べたようにクラッチ係合に伴う意図しない車両発進を引き起こす要因にもなる。本実施形態では、以下のように意図しない発進の防止対策を実施しているものの、対策を実施していない車両を運転する場合、或いはエンジン吹上がりによる騒音等を考慮すると、停車中のアクセル操作は好ましくない。上記ブザー１６による警告は、このようなアクセル操作を控えるように運転者を習慣付けることに役立つ。

Ａ／Ｔ−ＣＵ１０はステップＳ８でアクセル操作の中止が所定時間（例えば、０．２sec）継続し、且つ、エンジン回転速度Ｎeが２５００rpm未満であるか否かを判定する。判定がＮＯのときにはステップＳ１０に移行してエンジン回転速度Ｎeがアイドル回転速度（例えば、６５０rpm）から１０００rpmの範囲内であるか否かを判定し、ＮＯのときにはステップＳ１２に移行してクラッチの係合禁止フラグをセットした後にルーチンを終了する（制御手段）。又、ステップＳ８の判定がＹＥＳのとき、及びステップＳ１０の判定がＹＥＳのときにはステップＳ１４に移行し、係合禁止フラグをリセットした後にルーチンを終了する。

上記した係合禁止フラグは、別ルーチンの自動変速機１の制御においてＤレンジやＲレンジへの切換に応じて行われるクラッチ係合を禁止するためのフラグであり、この係合禁止フラグのセット中は、シフトレンジがＤレンジやＲレンジに切換えられてもクラッチが解放状態に保持されて、その間はエンジン２側の駆動力が遮断されて駆動輪側に伝達されず、係合禁止フラグがリセットされた時点でクラッチが係合されて、駆動輪側に駆動力が伝達される。

以上のステップＳ８〜１４の処理により、アクセル操作状態及びエンジン回転領域に応じて係合禁止フラグは下表のように設定される。

従って、エンジン回転速度Ｎeが２５００rpm以上のときには、アクセル操作の有無に関わらずステップＳ８及びステップＳ１０の判定がＮＯになって係合禁止フラグがセットされる。又、エンジン回転速度Ｎeが１０００〜２５００rpmのときには、アクセル操作時にはステップＳ８及びステップＳ１０の判定がＮＯになって係合禁止フラグがセットされ、アクセル非操作時にはステップＳ８の判定がＹＥＳになって係合禁止フラグがリセットされる。更に、エンジン回転速度Ｎeがアイドル回転速度から１０００rpmのときには、アクセル操作の有無に関わらずステップＳ１０の判定がＹＥＳになって係合禁止フラグがリセットされる。

即ち、エンジン回転速度Ｎeのみを要件として所定値（本実施形態の２５００rpmに相当）以上でクラッチ係合を禁止する従来技術に対して、本実施形態ではアクセル操作も係合禁止の要件に加えており、譬えエンジン回転速度Ｎeが２５００rpm未満であっても（１０００〜２５００rpm）、アクセル操作時には係合禁止フラグをセットしてクラッチ係合を禁止している。

従って、［発明が解決しようとする課題］で説明したセレクトレバー操作に関する運転者の誤操作が生じた場合、本実施形態では、図３のフローチャートで示すようにクラッチの係合禁止が実施される。尚、図中の細線枠は運転者の操作状況を表し、太線枠は車両の状況を表している。
まず、走行レンジへの切換が不完全なまま発進すべくアクセル操作が行われると（図３のステップＳ１０１）、車両発進せずにエンジン２が吹上がり（ステップＳ１０２）、異常に気付いた運転者が再操作により走行レンジへの切換を完了しても（ステップＳ１０３）、エンジン２の吹上がりにより図２のステップＳ８，１０の処理でＮＯの判定が下されるため（Ｎe≧２５００rpm）、ステップＳ１２の係合禁止フラグのセットに基づいてクラッチ係合が禁止されて、依然として車両は発進しない（ステップＳ１０４）。ここまでの処理は従来技術と同様である。

そして、このときの運転者は車両故障を疑ってアクセル操作を繰り返し（ステップＳ１０５）、エンジン回転速度Ｎeは若干のタイムラグをもってアクセル操作に追従しながら２５００rpmを横切って上下する。ここで、エンジン回転速度Ｎeが低下して２５００rpmを下回った時点では既に次のアクセル操作が開始されているため、ステップＳ８のアクセル操作及びエンジン回転速度Ｎeに関する両条件が同時に満足されることはなく、図２のステップＳ８，１０ではＮＯの判定が継続されて、クラッチ係合が禁止され続ける（ステップＳ１０６）。その結果、このように運転者の誤操作が生じたときでも意図しない車両発進が確実に防止され、ひいては車両のドライバビリティを向上させることができる。

ここで、図２のステップＳ８でアクセル操作の中止を所定時間継続した場合に限っているのは、エンジン２の回転低下状況とアクセル操作の開始タイミングとの関係によっては、実際にはアクセル操作が繰り返されているにも拘わらず瞬間的にステップＳ８の条件が満足されてしまう虞があるためであり、ステップＳ８で所定時間の継続を条件付けることでこのような事態が防止できる。

一方、このように運転者の誤操作に起因して係合禁止フラグがセットされた場合、図２のステップＳ８ではアクセル操作の中止が条件の一つに設定されているため、アクセル操作を中止しないとステップＳ１４で係合禁止フラグがリセットされずに車両を発進不能な事態が生じる。しかしながら、本実施形態では係合禁止フラグをリセットする条件としてステップＳ８に加えてステップＳ１０が設定され、ステップＳ８の判定がＮＯのときでも、ステップＳ１０でエンジン回転速度Ｎeが所定範囲内にあると判定されればステップＳ１４の処理は実行されるため、運転者は車両を発進させるために必ずしもアクセル操作を中止する必要がない。

そして、ステップＳ１０で設定されたアイドル回転速度から１０００rpmまでの回転範囲は、車両を発進させるための常識的なアクセル操作により生じる回転上昇の範囲であり、且つ、クラッチ係合しても車両が急発進しない範囲でもあるため、運転者が常識的なアクセル操作を行う限り支障なく車両を発進できると共に、このときに車両が急発進する虞もない。よって、上記のようにクラッチの係合禁止の要件としてアクセル操作を加えたことによる弊害、即ち、アクセル操作を中止しないと車両発進できない弊害を未然に防止でき、ドライバビリティを一層向上させることができる。
［第２実施形態］
次に、本発明を別の自動変速機の制御装置に具体化した第２実施形態を説明する。

本実施形態の自動変速機１の制御装置はエンジン２側の駆動力を遮断するための構成として、第１実施形態のように自動変速機１のクラッチ係合を直接的に禁止する代わりに、セレクトレバー１１をＮ又はＰレンジにロックする構成を採用しており、その他の構成は第１実施形態と共通である。よって、共通の構成の箇所は同一部材番号を付して説明を省略し、相違点を重点的に説明する。

図１に破線で示すように、セレクトレバー１１にはシフトロック機構２１が設けられ、シフトロック機構２１はＡ／Ｔ−ＣＵ１０の出力側に接続されている。当該シフトロック機構２１は、Ｎ又はＰレンジから他のレンジへのセレクトレバー１１の切換を任意に規制できるように構成されている。
Ａ／Ｔ−ＣＵ１０が実行する誤操作防止ルーチンは第１実施形態で説明した図２のものとほぼ同様であり、ステップＳ１２，１４では係合禁止フラグに関する処理に代えて、括弧内に示すようにシフトロック機構２１を作動させている。即ち、ステップＳ８，１０でＮＯの判定を下したときには、ステップＳ１２でシフトロック機構２１を作動させて、Ｎ又はＰレンジから他のレンジへのセレクトレバー１１の切換を規制する一方（制御手段）、ステップＳ８又はステップＳ１０の何れかでＹＥＳの判定を下したときには、ステップＳ１４でシフトロック機構２１を解除して、Ｎ又はＰレンジから他のレンジへのセレクトレバー１１の切換を許容している。

従って、シフトロック機構２１の作動に伴って上記第１実施形態と同様にクラッチ係合が禁止されることになるため、重複する説明はしないが第１実施形態と同様に作用効果を得ることができる。更に、運転者はシフトロック機構２１によるセレクトレバー１１の切換の規制・許容に基づいて、一時的にクラッチ係合が禁止されている現在の状況を把握できるため、不安感を抱くことなくクラッチ係合まで待機できると共に、原因となった自己の誤操作を認識できるという利点もある。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記各実施形態では、ステップＳ８でアクセル操作の中止と共に、エンジン回転速度Ｎeが２５００rpm未満か否かを判定したが、必ずしもエンジン回転速度Ｎeについて判定する必要はなく、ステップＳ８の処理としてアクセル操作の中止のみを判定してもよい。

又，上記各実施形態では、ステップＳ８の判定がＮＯのときでもステップＳ１０でエンジン回転速度Ｎeが所定範囲内のときにはクラッチを係合させたが、ステップＳ１０の処理は必ずしも行う必要はなく、当該処理を省略してもよい。

実施形態の自動変速機の制御装置を示す全体構成図である。 Ａ／Ｔ−ＣＵが実行する誤操作防止ルーチンを示すフローチャートである。 運転者が誤操作したときのクラッチの係合禁止処理の実施状況を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 自動変速機
２ エンジン
１０ ＡＴ−ＣＵ（制御手段）
１３ アクセルセンサ（アクセル操作検出手段）
１５ 回転速度センサ（回転速度検出手段）

Claims (2)

1. シフトレンジが非走行レンジのときにエンジン側の駆動力を遮断し、上記シフトレンジが走行レンジのときには上記エンジン側の駆動力を駆動輪側に伝達する自動変速機において、
   運転者によるアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、
   上記シフトレンジが上記非走行レンジで、上記アクセル操作検出手段によりアクセル操作が検出されているときに、上記シフトレンジの走行レンジへの切換に関わらず上記自動変速機によるエンジン側から駆動輪側への駆動力の伝達を禁止する制御手段と
   を備えたことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 上記制御手段は、上記アクセル操作検出手段により所定期間上記アクセル操作が検出されなかった場合、上記駆動力の伝達禁止を解除することを特徴とする請求項１記載の自動変速機の制御装置。