JP2007155000A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１速ギヤ段への変速が禁止された場合における車両の駆動力不足を抑制する。
【解決手段】ＥＣＵは、車両の走行状態（車速およびアクセル開度）が変速線図における１速ギヤ段での走行領域にある場合において（Ｓ２００にてＹＥＳ）、オートマチックトランスミッションの変速モードが、１速ギヤ段への変速が禁止される１速ギヤ段禁止モードであると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、２速ギヤ段へ変速するようにオートマチックトランスミッションを制御するとともに、エンジンのトルク（出力トルク）を増加するステップ（Ｓ２１０）を含む、プログラムを実行する。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両の制御装置に関し、特に、動力源に連結される自動変速機を搭載した車両を制御する技術に関する。

従来より、油圧によってクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素を係合させることにより変速を行なう自動変速機が知られている。このような自動変速機においては、ソレノイドバルブやスプールバルブ等のバルブを介して摩擦係合要素に油圧が供給されたり、摩擦係合要素から油圧が排出されたりする。そのため、摩擦係合要素の制御性は、オイルの粘度の影響を大きく受ける。たとえば、オイルの粘度が高くなる低油温時においては、油圧の給排速度が遅くなる。そのため、摩擦係合装置の係合や解放のタイミングが不正確になり、変速ショックが大きくなり得る。このような変速ショックは、乗員に不快感を与え得る。そのため、変速ショックを抑制することが好ましい。

特開平７−２５９９８４号公報（特許文献１）は、低油温時における変速ショックを抑制することができる自動変速機の変速制御装置を開示する。特許文献１に記載の変速制御装置は、摩擦係合装置を係合させるためのオイルの温度を検出する油温センサを含む。油温センサで検出されたオイルの温度が予め定めた基準温度以下の場合、特定の変速が禁止される。

この公報に記載の変速制御装置によれば、油温センサで検出されたオイルの温度が低い場合には、クラッチ・ツウ・クラッチ（ブレーキ・ツウ・ブレーキ）変速等の特定の変速が禁止される。これにより、オイルの粘度が高く、スムースな変速を実行することが困難な低油温時において、摩擦係合装置のトルク容量の増減を回転要素の回転変化に応じて正確に制御する必要があるクラッチ・ツウ・クラッチ変速を抑制することができる。そのため、変速ショックを抑制することができる。
特開平７−２５９９８４号公報

ところで、低油温時の変速ショックは、クラッチ・ツウ・クラッチ変速以外にも、変速比が大きい低速ギヤ段においても大きくなり得る。しかしながら、特開平７−２５９９８４号公報に記載の自動変速機の変速制御装置を利用して、低油温時に特定のギヤ段への変速を禁止するようにすると、通常時はそのギヤ段に変速されるべき走行状態において、車両の駆動力が不足するという問題点がある。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、車両の駆動力が不足することを抑制しつつ、低油温時における変速ショックを抑制することができる車両の制御装置を提供することである。

第１の発明に係る車両の制御装置は、動力源に連結される自動変速機を搭載した車両を制御する。この制御装置は、車両の走行状態が予め定められた走行領域にある場合において、予め定められた変速比へ変速するように、自動変速機を制御するための第１の制御手段と、自動変速機の作動油の温度が予め定められた温度よりも低い場合、予め定められた走行領域において予め定められた変速比への変速を禁止するための禁止手段と、予め定められた変速比への変速が禁止されている場合、予め定められた変速比への変速が許可されている場合に比べて、予め定められた走行領域における動力源のトルクが増加するように、動力源を制御するための第２の制御手段とを含む。

第１の発明によると、自動変速機の作動油の温度が予め定められた温度よりも低い場合、予め定められた変速比への変速が禁止される。たとえば、１速ギヤ段への変速が禁止される。これにより、油圧の給排速度が遅いために変速ショックが大きくなり易い低速ギヤ段への変速を抑制することができる。そのため、低油温時において変速ショックが大きくなることを抑制することができる。ところが、１速ギヤ段への変速が禁止された場合、禁止されない場合に比べて１速ギヤ段での走行領域における車両の駆動力が不足する。このような駆動力不足を補うため、予め定められた変速比への変速が禁止されている場合、予め定められた変速比への変速が許可されている場合に比べて、動力源のトルクが増加される。これにより、予め定められた変速比への変速を禁止したことによる車両の駆動力不足を抑制することができる。そのため、車両の駆動力が不足することを抑制しつつ、低油温時における変速ショックを抑制することができる車両の制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る車両の制御装置においては、第１の発明の構成に加え、第２の制御手段は、予め定められた走行領域における動力源のトルクを増加することにより、予め定められた走行領域において予め定められた変速比への変速が禁止されている場合の車両の駆動力が、予め定められた走行領域において予め定められた変速比へ変速した場合の駆動力と同じ値になるように、動力源を制御するための手段を含む。

第２の発明によると、予め定められた変速比への変速が禁止されている場合の車両の駆動力が、予め定められた変速比へ変速した場合の駆動力と同じ値になるように、動力源のトルクが増加される。これにより、予め定められた変速比への変速を禁止したことによる車両の駆動力不足を補うことができる。

第３の発明に係る車両の制御装置は、第１または２の発明の構成に加え、車両の走行状態が予め定められた走行領域から他の領域に移行した場合、制御手段によるトルクの増加分が予め定められた変化率で減少するように、駆動源を制御するための手段をさらに含む。

第３の発明によると、車両の走行状態が、予め定められた変速比への変速が禁止される走行領域から、他の領域に移行した場合、駆動源のトルクの増加分が予め定められた変化率で減少される。これにより、予め定められた変速比への変速が禁止する必要がなくなった場合は、車両の駆動力を漸減することができる。そのため、駆動力が急変することを抑制することができる。その結果、乗員に不快感を与えることを抑制することができる。

第４の発明に係る車両の制御装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加え、駆動源に要求する要求トルクを算出するための算出手段と、動力源のトルクを要求トルクまで増加可能であるか不可であるかを判断するための判断手段と、動力源のトルクを要求トルクまで増加不可であると判断された場合に、自動変速機の変速比が大きくなるように、自動変速機を制御するための第３の制御手段とをさらに含む。第２の制御手段は、動力源のトルクを要求トルクまで増加可能であると判断された場合に、動力源のトルクが要求トルクまで増加するように、動力源を制御するための手段を含む。

第４の発明によると、動力源のトルクを要求トルクまで増加不可であると判断された場合には、自動変速機の変速比が大きくされる。これにより、駆動力が不足することをより抑制することができる。動力源のトルクを要求トルクまで増加可能であると判断された場合には、動力源のトルクが要求トルクまで増加される。これにより、車両の駆動力が不足することを抑制しつつ、たとえば低速側の変速比への変速を禁止して低油温時における変速ショックを抑制することができる。

第５の発明に係る車両の制御装置においては、第４の発明の構成に加え、判断手段は、車速に応じて予め設定された限界値よりも要求トルクが大きい場合、動力源のトルクを要求トルクまで増加不可であると判断するための手段を含む。

第５の発明によると、車速に応じて予め設定された限界値よりも要求トルクが大きい場合、動力源のトルクを要求トルクまで増加不可であると判断され、自動変速機の変速比が大きくされる。これにより、駆動源のトルクが過大にならないように、車速に応じたトルクに抑制することができる。そのため、駆動源の負荷が増大することによるノイズ、振動、排気エミッション性能等への悪影響を抑制することができる。

第６の発明に係る車両の制御装置は、第４または５の発明の構成に加え、第３の制御手段により変速比が大きくなるように自動変速機が制御された場合、車両が停止するまでの間において、禁止手段による変速の禁止を中止するための中止手段をさらに含む。

第６の発明によると、予め定められた変速比への変速が禁止されているにも関わらず、変速比が大きくなるように自動変速機が制御された場合、車両が停止するまでの間において、予め定められた変速比への変速の禁止が中止される。これにより、自動変速機の制御モードが頻繁に変更されることを抑制することができる。そのため、車両の挙動を乗員が予測し難くなることを抑制することができる。その結果、乗員に与え得る違和感を抑制することができる。

第７の発明に係る車両の制御装置は、第４〜６のいずれかの発明の構成に加え、車両の走行中において、第３の制御手段により変速比が大きくなるように自動変速機が制御された場合、車両が停止した後に再発進した場合において禁止手段による変速の禁止を解除するための解除手段をさらに含む。

第７の発明によると、車両の走行中において、予め定められた変速比への変速が禁止されているにも関わらず、変速比が大きくなるように自動変速機が制御された場合、車両が停止した後に再発進した場合において、予め定められた変速比への変速の禁止が解除される。これにより、自動変速機の制御モードが頻繁に変更されることを抑制することができる。そのため、大きな駆動力による加速を要求する乗員に対しては、乗員の要求通りに車両を加速させることができる。

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一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、ＦＦ（Front engine Front drive）車両である。なお、ＦＦ以外の車両であってもよい。

車両は、エンジン１０００と、オートマチックトランスミッション２０００と、オートマチックトランスミッション２０００の一部を構成するプラネタリギヤユニット３０００と、オートマチックトランスミッション２０００の一部を構成する油圧回路４０００と、ディファレンシャルギヤ５０００と、ドライブシャフト６０００と、前輪７０００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０００とを含む。

エンジン１０００は、インジェクタ（図示せず）から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。

オートマチックトランスミッション２０００は、トルクコンバータ３２００を介してエンジン１０００に連結される。オートマチックトランスミッション２０００は、所望のギヤ段を形成することにより、クランクシャフトの回転数を所望の回転数に変速する。なお、ギヤ段を形成するオートマチックトランスミッションの代わりに、変速比を無段階に変更するＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）を搭載するようにしてもよい。さらに、油圧アクチュエータにより変速される常時噛合式歯車からなる自動変速機を搭載するようにしてもよい。

オートマチックトランスミッション２０００の出力ギヤは、ディファレンシャルギヤ５０００と噛合っている。ディファレンシャルギヤ５０００にはドライブシャフト６０００がスプライン嵌合などによって連結される。ドライブシャフト６０００を介して、左右の前輪７０００に動力が伝達される。

ＥＣＵ８０００には、車速センサ８００２と、シフトレバー８００４のポジションスイッチ８００６と、アクセルペダル８００８のアクセル開度センサ８０１０と、ブレーキペダル８０１２のストロークセンサ８０１４と、電子スロットルバルブ８０１６のスロットル開度センサ８０１８と、エンジン回転数センサ８０２０と、入力軸回転数センサ８０２２と、出力軸回転数センサ８０２４と、油温センサ８０２６とがハーネスなどを介して接続されている。

車速センサ８００２は、ドライブシャフト６０００の回転数から車両の速度を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。シフトレバー８００４の位置は、ポジションスイッチ８００６により検知され、検知結果を表す信号がＥＣＵ８０００に送信される。シフトレバー８００４の位置に対応して、オートマチックトランスミッション２０００のギヤ段が自動で形成される。また、運転者の操作に応じて、運転者が任意のギヤ段を選択できるマニュアルシフトモードを選択できるように構成してもよい。

アクセル開度センサ８０１０は、アクセルペダル８００８の開度を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。ストロークセンサ８０１４は、ブレーキペダル８０１２のストローク量を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

スロットル開度センサ８０１８は、アクチュエータにより開度が調整される電子スロットルバルブ８０１６の開度を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。電子スロットルバルブ８０１６により、エンジン１０００に吸入される空気量（エンジン１０００の出力）が調整される。

エンジン回転数センサ８０２０は、エンジン１０００の出力軸（クランクシャフト）の回転数を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。入力軸回転数センサ８０２２は、オートマチックトランスミッション２０００の入力軸回転数ＮＩを検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。出力軸回転数センサ８０２４は、オートマチックトランスミッション２０００の出力軸回転数ＮＯを検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

油温センサ８０２６は、オートマチックトランスミッション２０００の作動や潤滑に用いられるオイル（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）の温度（油温）を検知し、検知結果を表す信号をＥＣＵ８０００に送信する。

ＥＣＵ８０００は、車速センサ８００２、ポジションスイッチ８００６、アクセル開度センサ８０１０、ストロークセンサ８０１４、スロットル開度センサ８０１８、エンジン回転数センサ８０２０、入力軸回転数センサ８０２２、出力軸回転数センサ８０２４、油温センサ８０２６などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。

本実施の形態において、ＥＣＵ８０００は、シフトレバー８００４がＤ（ドライブ）ポジションであることにより、オートマチックトランスミッション２０００のシフトレンジにＤ（ドライブ）レンジが選択された場合、１速〜６速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されるように、オートマチックトランスミッション２０００を制御する。１速〜６速ギヤ段のうちのいずれかのギヤ段が形成されることにより、オートマチックトランスミッション２０００は前輪７０００に駆動力を伝達し得る。なおＤレンジにおいて、６速ギヤ段よりも高速のギヤ段、すなわち７速ギヤ段や８速ギヤ段を形成可能であるようにしてもよい。

形成するギヤ段は、車速とアクセル開度とをパラメータとして予め作成された変速線図に基づいて決定される。さらに、オートマチックトランスミッション２０００は、１速ギヤ段への変速（シフトダウン）を禁止した１速ギヤ段禁止モードと１速ギヤ段への変速を許可した通常モードとのうちの少なくともいずれか一方の変速モードで制御される。

車両の走行状態（車速やアクセル開度）が、変速線図の１速ギヤ段での走行領域にある場合において、変速モードが１速ギヤ段禁止モードである場合、オートマチックトランスミッション２０００は２速ギヤ段に変速される。このとき、変速モードが通常モードである場合よりも、エンジン１０００のトルク（出力トルク）が増加される。

エンジン１０００のトルクを増加する場合、変速線図の１速ギヤ段での走行領域において、１速ギヤ段禁止モードの車両の駆動力と通常モードの車両の駆動力とが同じになるように、スロットル開度が大きくされる。

図２を参照して、プラネタリギヤユニット３０００について説明する。プラネタリギヤユニット３０００は、クランクシャフトに連結された入力軸３１００を有するトルクコンバータ３２００に接続されている。プラネタリギヤユニット３０００は、遊星歯車機構の第１セット３３００と、遊星歯車機構の第２セット３４００と、出力ギヤ３５００と、ギヤケース３６００に固定されたＢ１ブレーキ３６１０、Ｂ２ブレーキ３６２０およびＢ３ブレーキ３６３０と、Ｃ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０と、ワンウェイクラッチＦ３６６０とを含む。

第１セット３３００は、シングルピニオン型の遊星歯車機構である。第１セット３３００は、サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０と、ピニオンギヤ３３２０と、リングギヤＲ（ＵＤ）３３３０と、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０とを含む。

サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０は、トルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結されている。ピニオンギヤ３３２０は、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０に回転自在に支持されている。ピニオンギヤ３３２０は、サンギヤＳ（ＵＤ）３３１０およびリングギヤＲ（ＵＤ）３３３０と噛合している。

リングギヤＲ（ＵＤ）３３３０は、Ｂ３ブレーキ３６３０によりギヤケース３６００に固定される。キャリアＣ（ＵＤ）３３４０は、Ｂ１ブレーキ３６１０によりギヤケース３６００に固定される。

第２セット３４００は、ラビニヨ型の遊星歯車機構である。第２セット３４００は、サンギヤＳ（Ｄ）３４１０と、ショートピニオンギヤ３４２０と、キャリアＣ（１）３４２２と、ロングピニオンギヤ３４３０と、キャリアＣ（２）３４３２と、サンギヤＳ（Ｓ）３４４０と、リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０とを含む。

サンギヤＳ（Ｄ）３４１０は、キャリアＣ（ＵＤ）３３４０に連結されている。ショートピニオンギヤ３４２０は、キャリアＣ（１）３４２２に回転自在に支持されている。ショートピニオンギヤ３４２０は、サンギヤＳ（Ｄ）３４１０およびロングピニオンギヤ３４３０と噛合している。キャリアＣ（１）３４２２は、出力ギヤ３５００に連結されている。

ロングピニオンギヤ３４３０は、キャリアＣ（２）３４３２に回転自在に支持されている。ロングピニオンギヤ３４３０は、ショートピニオンギヤ３４２０、サンギヤＳ（Ｓ）３４４０およびリングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０と噛合している。キャリアＣ（２）３４３２は、出力ギヤ３５００に連結されている。

サンギヤＳ（Ｓ）３４４０は、Ｃ１クラッチ３６４０によりトルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結される。リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０は、Ｂ２ブレーキ３６２０により、ギヤケース３６００に固定され、Ｃ２クラッチ３６５０によりトルクコンバータ３２００の出力軸３２１０に連結される。また、リングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０は、ワンウェイクラッチＦ３６６０に連結されており、１速ギヤ段の駆動時に回転不能となる。

ワンウェイクラッチＦ３６６０は、Ｂ２ブレーキ３６２０と並列に設けられる。すなわち、ワンウェイクラッチＦ３６６０のアウターレースはギヤケース３６００に固定され、インナーレースはリングギヤＲ（１）（Ｒ（２））３４５０に回転軸を介して連結される。

図３に、各変速ギヤ段と、各クラッチおよび各ブレーキの作動状態との関係を表した作動表を示す。この作動表に示された組み合わせで各ブレーキおよび各クラッチを作動させることにより、１速〜６速の前進ギヤ段と、後進ギヤ段が形成される。

図４を参照して、油圧回路４０００の要部について説明する。なお、油圧回路４０００は、以下に説明するものに限られない。

油圧回路４０００は、オイルポンプ４００４と、プライマリレギュレータバルブ４００６と、マニュアルバルブ４１００と、ソレノイドモジュレータバルブ４２００と、ＳＬ１リニアソレノイド（以下、ＳＬ（１）と記載する）４２１０と、ＳＬ２リニアソレノイド（以下、ＳＬ（２）と記載する）４２２０と、ＳＬ３リニアソレノイド（以下、ＳＬ（３）と記載する）４２３０と、ＳＬ４リニアソレノイド（以下、ＳＬ（４）と記載する）４２４０と、ＳＬＴリニアソレノイド（以下、ＳＬＴと記載する）４３００と、Ｂ２コントロールバルブ４５００とを含む。

オイルポンプ４００４は、エンジン１０００のクランクシャフトに連結されている。クランクシャフトが回転することにより、オイルポンプ４００４が駆動し、油圧を発生する。オイルポンプ４００４で発生した油圧は、プライマリレギュレータバルブ４００６により調圧され、ライン圧が生成される。

プライマリレギュレータバルブ４００６は、ＳＬＴ４３００により調圧されたスロットル圧をパイロット圧として作動する。ライン圧は、ライン圧油路４０１０を介してマニュアルバルブ４１００に供給される。

マニュアルバルブ４１００は、ドレンポート４１０５を含む。ドレンポート４１０５から、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４の油圧が排出される。マニュアルバルブ４１００のスプールがＤポジションにある場合、ライン圧油路４０１０とＤレンジ圧油路４１０２とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２に油圧が供給される。このとき、Ｒレンジ圧油路４１０４とドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｒレンジ圧油路４１０４のＲレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

マニュアルバルブ４１００のスプールがＲポジションにある場合、ライン圧油路４０１０とＲレンジ圧油路４１０４とが連通させられ、Ｒレンジ圧油路４１０４に油圧が供給される。このとき、Ｄレンジ圧油路４１０２とドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２のＤレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

マニュアルバルブ４１００のスプールがＮポジションにある場合、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４の両方と、ドレンポート４１０５とが連通させられ、Ｄレンジ圧油路４１０２のＤレンジ圧およびＲレンジ圧油路４１０４のＲレンジ圧がドレンポート４１０５から排出される。

Ｄレンジ圧油路４１０２に供給された油圧は、最終的には、Ｂ１ブレーキ３６１０、Ｂ２ブレーキ３６２０、Ｃ１クラッチ３６４０およびＣ２クラッチ３６５０に供給される。Ｒレンジ圧油路４１０４に供給された油圧は、最終的には、Ｂ２ブレーキ３６２０に供給される。

ソレノイドモジュレータバルブ４２００は、ライン圧を元圧とし、ＳＬＴ４３００に供給する油圧（ソレノイドモジュレータ圧）を一定の圧力に調圧する。

ＳＬ（１）４２１０は、Ｃ１クラッチ３６４０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（２）４２２０は、Ｃ２クラッチ３６５０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（３）４２３０は、Ｂ１ブレーキ３６１０に供給される油圧を調圧する。ＳＬ（４）４２４０は、Ｂ３ブ
レーキ３６３０に供給される油圧を調圧する。

ＳＬＴ４３００は、アクセル開度センサ８０１０により検知されたアクセル開度に基づいたＥＣＵ８０００からの制御信号に応じて、ソレノイドモジュレータ圧を調圧し、スロットル圧を生成する。スロットル圧は、ＳＬＴ油路４３０２を介して、プライマリレギュレータバルブ４００６に供給される。スロットル圧は、プライマリレギュレータバルブ４００６のパイロット圧として利用される。

ＳＬ（１）４２１０、ＳＬ（２）４２２０、ＳＬ（３）４２３０、ＳＬ（４）４２４０、およびＳＬＴ４３００は、ＥＣＵ８０００から送信される制御信号により制御される。

Ｂ２コントロールバルブ４５００は、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４のいずれか一方からの油圧を選択的に、Ｂ２ブレーキ３６２０に供給する。Ｂ２コントロールバルブ４５００に、Ｄレンジ圧油路４１０２およびＲレンジ圧油路４１０４が接続されている。Ｂ２コントロールバルブ４５００は、ＳＬソレノイドバルブ（図示せず）およびＳＬＵソレノイドバルブ（図示せず）から供給された油圧とスプリングの付勢力とにより制御される。

ＳＬソレノイドバルブがオフで、ＳＬＵソレノイドバルブがオンの場合、Ｂ２コントロールバルブ４５００は、図４において左側の状態となる。この場合、Ｂ２ブレーキ３６２０には、ＳＬＵソレノイドバルブから供給された油圧をパイロット圧として、Ｄレンジ圧を調圧した油圧が供給される。

ＳＬソレノイドバルブがオンで、ＳＬＵソレノイドバルブがオフの場合、Ｂ２コントロールバルブ４５００は、図４において右側の状態となる。この場合、Ｂ２ブレーキ３６２０には、Ｒレンジ圧が供給される。

図５を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８０００が、オートマチックトランスミッション２０００の変速モードを決定するために実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ８０００は、車両が停車中であるか否かを判別する。車両が停車中であるか否かは、車速センサ８００２により検知される車速に基づいて判別される。車両が停車中であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ８０００は、油温センサ８０２６から送信された信号に基づいて、油温を検知する。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ８０００は、油温がしきい値よりも低いか否かを判別する。油温がしきい値よりも低いと（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ８０００は、前回の走行中において、１速ギヤ段禁止モード中に、１速に変速（ダウンシフト）された履歴があるか否かを判別する。ここで、前回の走行とは、１トリップ（イグニッショスイッチがオンにされてからオフにされるまでの間）中において、車両が停止する前の走行をいう。

１速にダウンシフトされた履歴があるか否かは、１速にダウンシフトされた時点でセットされるフラグの有無により判別される。１速にダウンシフトされた履歴があると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ８０００は、オートマチックトランスミッション２０００の変速モードを、１速ギヤ段への変速が禁止される１速ギヤ段禁止モードにする。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ８０００は、オートマチックトランスミッション２０００の変速モードを、１速ギヤ段への変速が許可される通常モードにする。

図６を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ８０００が、ギヤ段を決定するために実行するプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ８０００は、車両の走行状態（車速およびアクセル開度）が変速線図における１速ギヤ段での走行領域にあるか否かを判別する。車両の走行状態が変速線図における１速ギヤ段での走行領域にあると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。もしそうでないと（Ｓ２０２にＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ８０００は、オートマチックトランスミッション２０００の変速モードが１速ギヤ段禁止モードであるか否かを判別する。１速ギヤ段禁止モードであると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４に移される。もしそうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、この処理は終了される。１速ギヤ段禁止モードでない場合（Ｓ２０２にてＮＯ）は、１速ギヤ段に変速される。

Ｓ２０４にて、ＥＣＵ８０００は、エンジン１０００のトルク補正が可能であるか否かを判別する。トルク補正が可能であるか否かは、図７に示すように、タービントルク（オートマチックトランスミッション２０００への入力トルク）ＴＴとタービン回転数ＮＴ（オートマチックトランスミッション２０００の入力軸回転数ＮＩ）との関係をスロットル開度毎に規定した結合線図を用いて判定される。図７の結合線図は、マップやデータとして予めＥＣＵ８０００のメモリに記憶される。

図７の結合線図によると、通常モードにおけるスロットル開度ＴＡＰ（Ｎ）がＴＡＰ（１）であって、タービン回転数ＮＴがＮＴ（１）である場合、通常モードにおけるタービントルクＴＴ（Ｎ）はＴＴ（１）になる。

通常モード時のタービントルクＴＴ（Ｎ）に対して、１速ギヤ段禁止モード時に要求されるタービントルクＴＴ（Ｐ）は、
ＴＴ（Ｐ）＝ＴＴ（Ｎ）×１速ギヤ段の変速比／２速ギヤ段の変速比・・・（１）
として算出される。したがって、図７に示す結合線図においては、ＴＴ（Ｎ）にＴＴ（１）を代入してＴＴ（Ｐ）＝ＴＴ（１）×１速ギヤ段の変速比／２速ギヤ段の変速比になる。ここで、１速ギヤ段の変速比＞２速ギヤ段の変速比である。

（１）式により算出されるタービントルクを１速ギヤ段禁止モード時のタービントルクＴＴ（Ｐ）とすることにより、変速線図の１速ギヤ段での走行領域において、１速ギヤ段禁止モードの車両の駆動力と通常モードの車両の駆動力とを同じにすることができる。

このようにして算出され、要求されるタービントルクＴＴ（Ｐ）を満たすようなトルクがエンジン１０００に対して要求される。しかしながら、要求されるタービントルクＴＴ（Ｐ）を満たすようなトルクをエンジン１０００が出力できるとは限らない。

そこで、高車速領域（タービン回転数ＮＴがＮＴ（０）よりも高い領域）においては、タービントルクＴＴ（Ｐ）が、スロットル全開（ＷＯＴ：Wide Open Throttle）時におけるタービントルクＴＴ以下である場合に、エンジン１０００のトルク補正が可能であると判別される。

低車速領域（タービン回転数ＮＴがＮＴ（０）以下の領域）においては、タービントルクＴＴ（Ｐ）が、車速に応じた値に予め設定されるタービントルクＴＴの限界値以下である場合、エンジン１０００のトルク補正が可能であると判別される。

タービントルクＴＴの限界値は、タービン回転数ＮＴがＮＴ（０）以下の領域におけるスロットル全開時のタービントルクＴＴよりも小さい値に設定される。これは、タービン回転数ＮＴが低い場合にエンジン１０００のトルクを補正して増加させると、トルクコンバータ３２００のすべり量がより大きくなり、耐久性に対して不利になったりするからである。また、エンジン１０００の負荷が増大することにより、ノイズ、振動、排気エミッション性能等に対して不利になるからである。

図６に戻って、エンジン１０００のトルク補正が可能であると（Ｓ２０４にてＹＥＳ）、処理はＳ２０６に移される。もしそうでないと（Ｓ２０４にてＮＯ）、処理はＳ２１６に移される。

Ｓ２０６にて、ＥＣＵ８０００は、１速ギヤ段禁止モードにおけるスロットル開度ＴＡＰ（Ｐ）を決定する。１速ギヤ段禁止モードにおけるスロットル開度ＴＡＰ（Ｐ）は、前述した結合線図を用いて決定される。

エンジン１０００には、通常モード時のタービントルクＴＴ（Ｎ）に基づいて算出される１速ギヤ段禁止モード時のタービントルクＴＴ（Ｐ）を満たすようなトルクが要求されている。

そのため、図８に示すように、通常モード時のタービントルクＴＴ（Ｎ）に基づいて算出される１速ギヤ段禁止モード時のタービントルクＴＴ（Ｐ）を、通常モード時と同じタービン回転数ＮＴ（Ｎ）で出力することができるスロットル開度ＴＡＰが、１速ギヤ段禁止モードにおけるスロットル開度ＴＡＰ（Ｐ）として決定される。図８においては、ＴＡＰ（３）が１速ギヤ段禁止モードにおけるスロットル開度ＴＡＰ（Ｐ）として決定される。

図６に戻って、Ｓ２０８にて、ＥＣＵ８０００は、エンジン１０００のトルクアップが可能であるか否かを判別する。たとえば、可変バルブタイミング機構（図示せず）が正常である場合等において、エンジン１０００のトルクアップが可能であると判別される。エンジン１０００のトルクアップが可能であると（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、処理はＳ２１０に移される。もしそうでないと（Ｓ２０８にてＮＯ）、処理はＳ２１６に移される。

Ｓ２１０にて、ＥＣＵ８０００は、２速ギヤ段へ変速するようにオートマチックトランスミッション２０００を制御するとともに、Ｓ２０６にて決定されたスロットル開度ＴＡＰ（Ｐ）になるように、電子スロットルバルブ８０１６を制御して、エンジン１０００のトルク（出力トルク）を増加する。

Ｓ２１２にて、ＥＣＵ８０００は、車両の走行状態が変速線図における１速ギヤ段での走行領域から２速ギヤ段での走行領域に移行したか否かを判別する。車両の走行状態が２速ギヤ段での走行領域に移行すると（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、処理はＳ２１４に移される。もしそうでないと（Ｓ２１２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２１４にて、ＥＣＵ８０００は、１速ギヤ段禁止モードによるトルクの増加分が、予め定められた変化率で減少するように、エンジン１０００を制御する。すなわち、通常モード時のトルクと同じ値になるまで、エンジン１０００のトルクが漸減される。その後、この処理は終了する。

Ｓ２１６にて、ＥＣＵ８０００は、１速ギヤ段へ変速（ダウンシフト）するように、オートマチックトランスミッション２０００を制御する。Ｓ２１８にて、ＥＣＵ８０００は、オートマチックトランスミッション２０００の変速モードを通常モードにする。その後、この処理は終了する。

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ＥＣＵ８０００の動作について説明する。

車両が停車中であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、油温センサ８０２６から送信された信号に基づいて、オートマチックトランスミッション２０００の油温が検知される（Ｓ１０２）。

油温がしきい値より低いと（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、オイルの粘度が高くなり、油圧の給排速度が遅くなる。そのため、クラッチやブレーキの係合や解放のタイミングが不正確になり、変速ショックが大きくなり得る。変速ショックは、変速比が大きい低速ギヤ段において顕著になり得る。

したがって、低油温時においては、前回の走行中において、１速にダウンシフトされた履歴がない（Ｓ１０６にてＮＯ）ことを前提として、オートマチックトランスミッション２０００の変速モードが１速ギヤ段禁止モードにされる（Ｓ１０８）。これにより、１速ギヤ段への変速を抑制することができる。そのため、低油温時において、大きな変速ショックが発生することを抑制することができる。

一方、油温がしきい値より高いと（Ｓ１０４にてＮＯ）、１速ギヤ段への変速を禁止するほど大きな変速ショックが発生する可能性は低い。そのため、オートマチックトランスミッション２０００の変速モードが通常モードにされる。これにより、車速が低い場合やアクセル開度が大きい場合には、１速ギヤ段を用いて走行し、大きい駆動力で車両を走行（加速）させることができる。

ところで、１速ギヤ段禁止モードにおいては、通常モードでは１速ギヤ段に変速されるべき走行状態（車速およびアクセル開度）であっても、１速ギヤ段への変速が行なわれない。そのため、車両の駆動力（最終的に車輪に伝達されるトルク）が、通常モードに比べて小さくなる。

このような駆動力差を抑制するため、車両の走行状態が変速線図における１速ギヤ段での走行領域にあって（Ｓ２００にてＹＥＳ）、変速モードが１速ギヤ段禁止モードであると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、他の条件を満たすことを前提として、２速ギヤ段への変速とエンジン１０００のトルクの増加とが行なわれる（Ｓ２１０）。

車両を加速させる場合は、図９における斜線の領域のように、実線で示すアップシフト線（１速ギヤ段から２速ギヤ段へのアップシフト線）と、破線で示す限界値（タービントルクＴＴの限界値を満たすことができるスロットル開度ＴＡＰ）とで規定される領域内において、エンジン１０００のトルクが増加される。

このとき、要求されるタービントルクＴＴ（Ｐ）が、
ＴＴ（Ｐ）＝ＴＴ（Ｎ）×１速ギヤ段の変速比／２速ギヤ段の変速比
として算出され、このタービントルクＴＴ（Ｐ）になるように、電子スロットルバルブ８０１６が制御され、エンジン１０００のトルクが増加される。

これにより、２速ギヤ段での車両の駆動力と１速ギヤ段での車両の駆動力とを同じにすることができる。そのため、変速線図の１速ギヤ段での走行領域において、１速ギヤ段禁止モードの車両の駆動力と通常モードの車両の駆動力とを同じにすることができる。その結果、１速ギヤ段禁止モード時においても、運転者の要求通りの駆動力で車両を走行させることができる。

この状態から、図９における矢印で示すように、車両の走行状態が変速線図における１速ギヤ段での走行領域から、２速ギヤ段への走行領域に移行すると（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、図１０に示すように、１速ギヤ段禁止モードによるトルクの増加分が、予め定められた変化率で減少される。

これにより、オートマチックトランスミッション２０００のトルク（出力トルク）ＴＯ、すなわち車両の駆動力を漸減することができる。そのため、車両の駆動力が急変し、ドライバビリティが悪化することを抑制することができる。

さらにその後、図１１における矢印で示すように、車両の走行状態が変速線図における２速ギヤ段での走行領域から、１速ギヤ段への走行領域に移行すると、他の条件を満たすことを前提として、２速ギヤ段への変速（２速ギヤ段の維持）とエンジン１０００のトルクの増加とが行なわれる（Ｓ２１０）。

この場合は、図１１における斜線の領域のように、一点鎖線で示すダウンシフト線（２速ギヤ段から１速ギヤ段へのダウンシフト線）と、破線で示す限界値（タービントルクＴＴの限界値を満たすことができるスロットル開度ＴＡＰ）とで規定される領域内において、エンジン１０００のトルクが増加される。

しかしながら、１速ギヤ段禁止モードのタービントルクＴＴとして要求されるタービントルクＴＴ（Ｐ）が、スロットル全開時におけるタービントルクＴＴより大きい場合や限界値より大きい場合は、タービントルクＴＴが要求されるタービントルクＴＴ（Ｐ）になるまで、エンジン１０００のトルクを増加させることができない。この場合、エンジン１０００のトルク補正が不可であると判別される（Ｓ２０４にてＮＯ）。

また、可変バルブタイミング機構が異常である場合等においては、トルク増加に伴なうエミッション性能への悪影響（未燃ガスの増加等）を抑制し難いため、エンジン１０００のトルクを増加させることが好ましくない。この場合、エンジン１０００のトルクアップが不可であると判別される（Ｓ２０８にてＮＯ）。

これらの場合（Ｓ２０４にてＮＯ，Ｓ２０８にてＮＯ）、１速ギヤ段への変速（ダウンシフト）が行なわれる（Ｓ２１６）。これにより、変速ショックを抑制することはできないが、車両の駆動力が不足することを抑制することができる。

また、高車速領域においては、スロットルが全開になるまでエンジン１０００のトルクを増加させることができるのに対し、低車速領域においては、スロットルを全開にする前においてエンジン１０００のトルク補正が不可であると判別され（Ｓ２０４にてＮＯ）、１速ギヤ段への変速が行なわれる（Ｓ２１６）。

これにより、タービン回転数ＮＴが低い状態においてエンジン１０００のトルクが増加されることを抑制することができる。そのため、トルクコンバータ３２００のすべり量がより大きくなることにより、耐久性に対して不利になったり、エンジン１０００の負荷が増大したりして、ノイズ、振動、排気エミッション性能等に対して不利になることを抑制することができる。

１速ギヤ段への変速が行なわれると（Ｓ２１６）、変速モードが通常モードにされる（Ｓ２１８）。すなわち、１速ギヤ段への変速の禁止が中止される。これにより、車両が停止するまでのその後の走行において、走行状態が１速ギヤ段での走行領域にある場合は、１速ギヤ段への変速を行なうことができる。

これにより、車両の走行中において、変速モードが頻繁に変更されることを抑制することができる。そのため、車両の挙動を乗員が予測し難くなることを抑制することができる。その結果、乗員に与え得る違和感を抑制することができる。

また、車両が停止した後においても、１速ギヤ段への変速が行なわれたことにより（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、変速モードが通常モードにされる（Ｓ１１０）。これにより、車両の走行中において、変速モードが頻繁に変更されることを抑制することができる。そのため、大きな駆動力による加速を要求する乗員に対しては、乗員の要求通りに車両を加速させることができる。その結果、ドライバビリティが悪化することを抑制することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵによれば、１速ギヤ段への変速が禁止される１速ギヤ段禁止モードにおいて、車両の走行状態が変速線図における１速ギヤ段での走行領域にあると、エンジンのトルクが増加される。これにより、１速ギヤ段での走行領域において、車両の駆動力が不足することを抑制することができる。

なお、本実施の形態においては、低油温時に１速ギヤ段への変速を禁止していたが、２速ギヤ段等、その他のギヤ段への変速を禁止するようにしてもよい。また、１速ギヤ段禁止モード時に、変速線図の１速ギヤ段での走行領域において２速ギヤ段への変速を行なっていたが、３速ギヤ段等、その他のギヤ段への変速を行なうようにしてもよい。

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。

本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵにより制御されるパワートレーンを示す概略構成図である。 オートマチックトランスミッションにおけるギヤトレーンを示すスケルトン図である。 オートマチックトランスミッションの作動表を示す図である。 オートマチックトランスミッションにおける油圧回路の要部を示す図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。 本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。 タービン回転数ＮＴとタービントルクＴＴとの関係を示す図（その１）である。 タービン回転数ＮＴとタービントルクＴＴとの関係を示す図（その２）である。 オートマチックトランスミッションの変速線図を示す図（その１）である。 車両の走行状態が１速ギヤ段での走行領域から２速ギヤ段での走行領域に移行した場合におけるエンジンのトルクを示すタイミングチャートである。 オートマチックトランスミッションの変速線図を示す図（その２）である。

符号の説明

１０００ エンジン、２０００ オートマチックトランスミッション、３０００ プラネタリギヤユニット、３２００ トルクコンバータ、４０００ 油圧回路、５０００ ディファレンシャルギヤ、６０００ ドライブシャフト、７０００ 前輪、８０００ ＥＣＵ、８００２ 車速センサ、８００４ シフトレバー、８００６ ポジションスイッチ、８００８ アクセルペダル、８０１０ アクセル開度センサ、８０１２ ブレーキペダル、８０１４ ストロークセンサ、８０１６ 電子スロットルバルブ、８０１８ スロットル開度センサ、８０２０ エンジン回転数センサ、８０２２ 入力軸回転数センサ、８０２４ 出力軸回転数センサ、８０２６ 油温センサ。

Claims (7)

1. 動力源に連結される自動変速機を搭載した車両の制御装置であって、
   前記車両の走行状態が予め定められた走行領域にある場合において、予め定められた変速比へ変速するように、前記自動変速機を制御するための第１の制御手段と、
   前記自動変速機の作動油の温度が予め定められた温度よりも低い場合、前記予め定められた走行領域において前記予め定められた変速比への変速を禁止するための禁止手段と、
   前記予め定められた変速比への変速が禁止されている場合、前記予め定められた変速比への変速が許可されている場合に比べて、前記予め定められた走行領域における前記動力源のトルクが増加するように、前記動力源を制御するための第２の制御手段とを含む、車両の制御装置。
2. 前記第２の制御手段は、前記予め定められた走行領域における前記動力源のトルクを増加することにより、前記予め定められた走行領域において前記予め定められた変速比への変速が禁止されている場合の前記車両の駆動力が、前記予め定められた走行領域において前記予め定められた変速比へ変速した場合の駆動力と同じ値になるように、前記動力源を制御するための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記制御装置は、前記車両の走行状態が前記予め定められた走行領域から他の領域に移行した場合、前記制御手段によるトルクの増加分が予め定められた変化率で減少するように、前記駆動源を制御するための手段をさらに含む、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. 前記制御装置は、
   前記駆動源に要求する要求トルクを算出するための算出手段と、
   前記動力源のトルクを前記要求トルクまで増加可能であるか不可であるかを判断するための判断手段と、
   前記動力源のトルクを前記要求トルクまで増加不可であると判断された場合に、前記自動変速機の変速比が大きくなるように、前記自動変速機を制御するための第３の制御手段とをさらに含み、
   前記第２の制御手段は、前記動力源のトルクを前記要求トルクまで増加可能であると判断された場合に、前記動力源のトルクが前記要求トルクまで増加するように、前記動力源を制御するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置。
5. 前記判断手段は、車速に応じて予め設定された限界値よりも前記要求トルクが大きい場合、前記動力源のトルクを前記要求トルクまで増加不可であると判断するための手段を含む、請求項４に記載の車両の制御装置。
6. 前記制御装置は、前記第３の制御手段により変速比が大きくなるように前記自動変速機が制御された場合、前記車両が停止するまでの間において、前記禁止手段による変速の禁止を中止するための中止手段をさらに含む、請求項４または５に記載の車両の制御装置。
7. 前記制御装置は、前記車両の走行中において、前記第３の制御手段により変速比が大きくなるように前記自動変速機が制御された場合、前記車両が停止した後に再発進した場合において前記禁止手段による変速の禁止を解除するための解除手段をさらに含む、請求項４〜６のいずれかに記載の車両の制御装置。

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