JP2010116972A - クラッチ制御装置およびクラッチ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の走行制御指示から高速シフトチェンジ要求の有無を判定し、高速シフトチェンジ要求があると判定したときのシフトチェンジ完了時間を通常走行時のシフトチェンジ完了時間よりも短縮させることができるクラッチ制御装置およびクラッチ制御方法を提供する。
【解決手段】車両制御システム１は、高速シフトチェンジ要求判定処理および摩擦係合要素制御処理によって、運転者が操作部から入力する走行制御指示の変化量に基づいて、運転者の高速シフトチェンジ要求の有無を判定し、判定結果に基づいて摩擦係合要素の係合時間を短縮させることで、シフトチェンジ完了時間をより短縮させることができる。よって、シフトモードによらずに高い変速レスポンスを提供し、運転者の要求をダイレクトに反映した走行を達成することができることから、ドライバビリティを大きく向上させることができる。
【選択図】 図９

Description

本発明は、クラッチ制御装置およびクラッチ制御方法に関する。

従来、車両の内燃機関の動力と駆動輪との間に配置され、摩擦係合要素の係合、分断の組み合わせによって自動変速を可能にするクラッチ制御装置が広く適用されている。

クラッチ制御装置は、例えば、変速ソレノイドの制御によってオイルポンプからクラッチドラムの内部に作動油を供給、解放して、クラッチピストンを摩擦板に押し付けたり離したりすることで、摩擦係合要素を係合、分断させるものが適用される。

クラッチ制御装置は、シフトチェンジの際の変速ショックを和らげるために、変速ソレノイドが制御するクラッチピストンへの作動油の供給油圧の上昇速度を供給途中で一旦低下させる変速ショック緩和制御を実行している。または、変速ソレノイドとクラッチとの間にアキュームレータを設けることで、オイルポンプから供給される作動油の一部をアキュームレータに蓄積し、クラッチピストンに供給される作動油の油圧の急激な上昇を抑制する変速ショック緩和制御を実行している。

しかしながら、スポーツ走行中において運転者が高い変速レスポンスを要求している場合、運転者がシフトチェンジを要求してからシフトチェンジが完了するまでの間に変速ショック緩和制御の実行時間が必要となるために、高い変速レスポンスが得られない、といった問題点がある。

このような問題を解決するために、特許文献１では、手動変速モードでの変速時に、クラッチ係合油圧サーボに供給されるライン圧、またはアキュームレータの背圧を昇圧させることで、手動変速モード時の変速開始タイミングを自動変速モード時よりも短くする変速開始タイミング調整手段についての技術が開示されている。

また、特許文献２では、走行中の路面の摩擦係数に応じてクラッチ断接用アクチュエータの変化速度を制御することで、クラッチの接合作動速度や分断作動速度を適切に変更する技術が開示されている。

そして、特許文献３では、車両の摩擦係合装置の油圧を速やかに上昇させることで、多重変速時の変速応答性を高める技術が開示されている。

更に、特許文献４では、車両の平均車速、アクセルの高開度時間、アクセル踏込み平均速度に基づいて運転者の運転タイプを判断し、判断結果に基づいて自動変速機の変速タイミングを変更する制御についての技術が開示されている。

特開平５−３０２６６９号公報 特開２００４−１４４２２１号公報 特許第３５１４１４８号公報 特開２００１−２３５０２６号公報

しかしながら、特許文献１〜３の技術では、変速レスポンスを向上させるクラッチ制御を実行するために、車両のシフトモードをスポーツモードやパワーモードに設定しなければならず、通常のドライブシフト中に運転者の走行制御指示から高速シフトチェンジ要求を検出してクラッチ制御を実行することができない、といった問題がある。また、特許文献４の技術では、車両の平均車速、アクセルの高開度時間、アクセル踏込み平均速度のみから運転者の走行要求を検出するものであるために、通常走行時に突発的に高い変速レスポンスが要求されるとき、例えば車両の追い越し時などに運転者の要求を充分に検出できるものではない、といった問題もある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされてものであり、運転者の走行制御指示から高速シフトチェンジ要求の有無を判定し、高速シフトチェンジ要求があると判定したときのシフトチェンジ完了時間を通常走行時のシフトチェンジ完了時間よりも短縮させることができるクラッチ制御装置およびクラッチ制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のクラッチ制御装置は、車両の運転者からの走行制御指示情報を入力する入力部と、入力部で入力した走行制御指示情報に基づいて、車両の運転者が走行時のシフトチェンジ完了時間の短縮を要求しているか否かを判定する高速シフトチェンジ要求判定処理と、高速シフトチェンジ要求判定処理の判定結果に基づいて、車両の内燃機関の動力を駆動輪へと断接するための摩擦係合要素の係合完了時間について、高速シフトチェンジ要求がない場合の係合完了時間よりも、高速シフトチェンジ要求がある場合の係合完了時間を短縮する係合時間短縮処理と、を制御する制御部と、を備える（請求項１）。

特に、本発明のクラッチ制御装置は、前記高速シフトチェンジ要求判定処理が、車両の１の操作部から入力される走行制御指示が他の操作部から入力される走行制御指示へと変化する変化量が所定値以上の場合に、高速シフトチェンジ要求があると判定する（請求項２）。

また、本発明のクラッチ制御装置は、前記高速シフトチェンジ要求判定処理が、運転者の所定時間内におけるシフトチェンジ要求回数と、所定時間内におけるアクセル開度変化量と、アクセルとブレーキとの踏み替え時間との少なくとも１つに基づいて、高速シフトチェンジ要求があるか否かを判定する（請求項３）。

そして、本発明のクラッチ制御装置は、車両のオイルポンプと摩擦係合要素との間に設けられて、運転者のシフトチェンジ要求に基づいて摩擦係合要素を係合させるための油圧を制御するアクチュエータと、車両のアクチュエータと摩擦係合要素との間に設けられて、摩擦係合要素を係合させるために前記アクチュエータから供給される油圧の一部を、背圧を制御することで蓄圧可能なアキュームレータとを備え、前記係合時間短縮処理が、摩擦係合要素を係合させるためにアクチュエータが供給する油圧を上昇させる制御、またはアキュームレータの背圧を上昇させる制御、の少なくとも一方を実行することにより、高速シフトチェンジ要求がある場合の摩擦係合要素の係合完了時間を短縮する（請求項４）。

更に、本発明のクラッチ制御方法は、入力部で入力した車両の運転者からの走行制御指示情報に基づいて、車両の運転者が走行時のシフトチェンジ完了時間の短縮を要求しているか否かを判定する高速シフトチェンジ要求判定ステップと、高速シフトチェンジ要求判定ステップの判定結果に基づいて、車両の内燃機関の動力を駆動輪へと断接するための摩擦係合要素の係合完了時間について、高速シフトチェンジ要求がない場合の係合完了時間よりも、高速シフトチェンジ要求がある場合の係合完了時間を短縮する係合時間短縮ステップと、を有する（請求項５）。

本発明のクラッチ制御装置およびクラッチ制御方法によれば、運転者の走行制御指示から高速シフトチェンジ要求の有無を判定し、判定結果に基づいてシフトチェンジ完了時間を通常走行時のシフトチェンジ完了時間よりも短縮させることができることから、シフトモードによらずに運転者の要求に応じた自動変速機の変速レスポンスを得ることができる。よって、運転者の要求をダイレクトに反映した走行を達成することができ、ドライバビリティを大きく向上させることができる。また、摩擦係合要素の係合時間が短縮されることから、摩擦材の損耗を軽減させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。

本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明のクラッチ制御装置を組み込んだ車両制御システム１の概略構成を示した構成図である。

図１に示す車両制御システム１は、エンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１１、ＡＴ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）・ＥＣＵ１２等の複数のＥＣＵを備えている。これら複数のＥＣＵは、図示しない電源ラインを通じてオルタネータおよびバッテリから電力の供給を受けて稼動し、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信プロトコルに従って通信を行う。また、車両制御システム１は、動力源であるエンジン２１を備えており、エンジン２１の動力をトルクコンバータ２２、トランスミッション３１、ギア２３を介してフロント駆動輪２４に伝導させることで車両を駆動させる。更に、車両制御システム１は、オイルポンプ２５、油圧制御装置４１を備えており、ＡＴ・ＥＣＵ１２が出力する制御信号に基づいてトランスミッション３１やトルクコンバータ２２に油圧を供給、解放する。

エンジンＥＣＵ１１は、エンジン２１への燃料噴射量を電子的に制御するＥＦＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｆｕｅｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）に接続してエンジン出力を制御し、車両の走行スピードを調整する。また、エンジンＥＣＵ１１は、クランク角センサ２６やトルクセンサ（図示しない）からの信号に基づいて検出したエンジン回転数、トルク情報信号をＡＴ・ＥＣＵ１２に出力する。そして、ＡＴ・ＥＣＵ１２はエンジンＥＣＵ１１から出力された情報信号に基づいて車両のシフトチェンジ制御を実行する。更に、エンジンＥＣＵ１１は、ＡＴ・ＥＣＵ１２からシフトチェンジ要求が出力されると、この要求に応じてシフトチェンジ時のエンジントルクを低下させて、シフトチェンジが容易に実行できるように補助する。

ＡＴ・ＥＣＵ１２は、エンジンＥＣＵ１１の出力情報やシフトポジションセンサ５２、アクセルセンサ２７、ブレーキセンサ２８からの信号を受け取り、走行状態や運転者の要求に基づいて車両の変速制御を実行する。この場合、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、油圧制御装置４１の変速ソレノイド４２の油圧ポートニードル弁開放量を制御することで、トランスミッション３１のクラッチ３２、ブレーキ３３の係合時間を制御することができる。なお、変速制御の詳細については後述する。

また、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、車両のシフトチェンジの際にアキュームレータ４３の背圧を低圧に制御することで、車両のシフトチェンジ時の変速ショックを和らげることができる。そして、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、シフトチェンジ時のアキュームレータ４３の背圧を高圧に制御することで、変速ショック緩和制御を実行せずにトランスミッション３１のクラッチ３２、ブレーキ３３を即座に係合させることができる。なお、アキュームレータ背圧制御の詳細については後述する。

更に、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、シフトポジションセンサ５２、アクセルセンサ２７、ブレーキセンサ２８からの信号を受信し、運転者の高速シフトチェンジ要求の有無を判定する。ＡＴ・ＥＣＵ１２は、シフトポジションセンサ５２からの信号により、シフトポジションがＳ位置にあるときであって、運転者が所定時間内にアップシフト要求またはダウンシフト要求を所定回数以上行った場合に、高速シフトチェンジ要求があると判定する（図１０参照）。ここで、所定時間は任意の時間を適用できるが、例えばシフトチェンジの完了予定時間０．５［ｓｅｃ］を適用することができる（図１０（３）参照）。また、所定回数は任意の回数を適用できるが、例えば３回とすることができる（図１０（２）参照）。そして、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、アクセルセンサ２７からの信号により、シフトポジションがＳ位置に移動されてから所定時間内におけるアクセル開度変化量が所定量以上であった場合に、高速シフトチェンジ要求があると判定する。ここで、所定時間は任意の時間を適用できるが、例えばシフトチェンジの完了予定時間０．５［ｓｅｃ］を適用することができる。また、所定量は任意の量を適用できるが、例えば０．０６２５［°／ｍｓｅｃ］とすることができる。更に、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、アクセルセンサ２７およびブレーキセンサ２８からの信号により、アクセル開度が所定量以上のときにアクセルからブレーキへの踏み替え時間が所定時間以内であった場合に、または、アクセル開度が所定量未満のときのブレーキからアクセルへの踏み替え時間が所定時間以内であった場合に、高速シフトチェンジ要求があると判定する。ここで、所定量は任意の量を適用できるが、例えば３０［％］とすることができる。また、所定時間は任意の時間を適用できるが、例えば３００［ｍｓｅｃ］とすることができる。

このように、高速シフトチェンジ要求があると判定した場合、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、シフトチェンジの際に油圧制御装置４１の変速ソレノイド４２およびアキュームレータ４３の背圧を高圧に制御し、トランスミッション３１のクラッチ３２、ブレーキ３３の係合時間を短縮させる（図１０（２），図１１（２）参照）。この制御を実行することによって、シフトチェンジ完了時間を通常走行時のシフトチェンジ完了時間よりも短縮させることができることから、シフトモードによらずに運転者の要求に応じた変速レスポンスを得ることができる。よって、運転者の要求をダイレクトに反映した走行を達成することができ、ドライバビリティを大きく向上させることができる。また、クラッチ３２およびブレーキ３３の係合時間が短縮されることから、摩擦材の損耗を軽減させることができる。

図２に、ＡＴ・ＥＣＵ１２のマイコン７０のハードウェア構成を示す。マイコン７０は、ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３、ＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ Ｖｏｌａｔｉｌｅ ＲＡＭ）７４、入出力部７５等を有している。ＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７２に格納したプログラムを読み込んで、このプログラムに従った演算を行う。すなわち、ＲＯＭ７２に格納されたプログラムをＣＰＵ７１が読み込むことで、車両の走行状態や運転者の要求に合致した変速制御を実行する。また、ＲＡＭ７３には、運転者の所定時間内におけるシフトチェンジ要求回数、アクセル開度変化量、アクセル・ブレーキ踏み替え時間などの演算結果のデータが書き込まれ、ＮＶＲＡＭ７４は、ＲＡＭ７３に書き込まれていたデータで、イグニッションＯＦＦ時に保存の必要なデータが書き込まれる。入出力部７５は、変速機のシフトポジションを示すシフト信号、アクセルの開度を示すアクセル開度信号、ブレーキが作動状態であることを示すブレーキ信号、ステアリングの切れ角を示すステアリング信号、車速を示す車速信号、エンジンの回転数を示すエンジン回転数信号、エンジントルクを示すトルク信号、エンジン冷却水の温度を示す水温信号、油圧制御装置４１の油温を示す油温信号等の各種センサからの信号を入力または出力する。なお、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、本発明の入力部および制御部に相当する。

エンジン２１は、車両に搭載される多気筒エンジンであって、各気筒は燃焼室を構成するピストンを備えている（図示しない）。各燃焼室のピストンはそれぞれコネクティングロッドを介して出力軸であるクランクシャフトの軸に連結されており、各ピストンの往復運動がコネクティングロッドによってクランクシャフトの回転へと変換される。吸気ポートから流入された吸入空気はインジェクタから噴射された燃料と混合し、ピストンの上昇運動により燃焼室内で圧縮される。エンジンＥＣＵ１１は、クランク角センサ２６からのピストンの位置、および吸気カム角センサからのカム軸回転位相の情報に基づき、燃焼室内の点火プラグを点火させて圧縮混合ガスを着火させ、燃焼室内を膨張させてピストンを下降させる。これがコネクティングロッドを介してクランクシャフトの軸回転に変更されることにより、エンジン２１は動力を得る。

トルクコンバータ２２は、エンジン２１の出力軸に接続されていると共に、そのタービン翼車がトランスミッション３１の入力軸に接続されており、エンジン２１の動力をトランスミッション３１へと伝達する。また、トルクコンバータ２２は、燃費向上のためにロックアップクラッチを備えている。ロックアップクラッチは、油圧制御装置４１からの油圧を供給、解放することによって係合、分断される。

トランスミッション３１は、エンジン２１からトルクコンバータ２２を介して伝達された動力を、複数のプラネタリギアユニットを構成するリングギア、キャリア、サンギアに選択的に伝達したり分断したりさせることによって、車両のシフトチェンジを実行する。トランスミッション３１は、各プラネタリギアユニットの外周部に、複数のプラネタリギアユニット間の回転要素を係合、分断させるクラッチ３２（図３参照）と、各プラネタリギアユニット中の回転要素にブレーキをかけて、その回転を停止させるブレーキ３３（図示しない）とを備えている。また、トランスミッション３１は、各プラネタリギアユニット外周部のクラッチドラム３４内部にクラッチピストン３５を備えている。クラッチピストン３５は、クラッチ３２を分断する方向に付勢されており、ＡＴ・ＥＣＵ１２の指令によって油圧制御装置４１から油圧の供給を受けると、クラッチ３２の方向へ付勢されて作動する。そして、クラッチピストン３５は、クラッチドラム３４の摩擦板とクラッチハブ３６の摩擦板とを押し付けることでクラッチ３２を係合させる（図３（Ａ））。また、クラッチピストン３５は、ＡＴ・ＥＣＵ１２の指令によって油圧制御装置４１からの油圧が減圧されると、付勢力によってクラッチ３２を分断する方向へ作動する。そして、クラッチピストン３５は、クラッチドラム３４の摩擦板とクラッチハブ３６の摩擦板とを離すことでクラッチ３２を分断させる（図３（Ｂ））。このように、油圧制御装置４１からの油圧によってクラッチピストン３５を作動させることで、目的とする変速比に対応した回転要素のクラッチ３２を係合・分断させ、所望する変速比へとシフトチェンジさせる。同様に、トランスミッションケース内部の図示しないブレーキピストンに油圧を供給、解放し、ブレーキピストンを作動させてブレーキ３３の摩擦板を押し付けたり離したりすることで、ブレーキ３３を係合、分断させる。このように、油圧制御装置４１からの油圧によってブレーキピストンを作動させることで、目的とする変速比に対応した回転要素のブレーキ３３を係合・分断させ、所望する変速比へとシフトチェンジさせる。
ギア２３は、エンジン２１からトルクコンバータ２２、トランスミッション３１を介して伝達された動力をフロント駆動輪２４へ伝達する。

オイルポンプ２５は、トランスミッション３１のクラッチやトルクコンバータ２２のロックアップクラッチを係合、分断させるための作動油を油圧回路６１を通じて油圧制御装置４１へ供給する。オイルポンプ２５は、エンジン２１の出力軸に連結されてエンジン２１の駆動力によって作動する機械式と、エンジン２１が停止しているときに作動する電動式とがある。機械式はエンジン２１の回転数が所定値を超えないと安定した油圧を供給できないため、エンジン２１が始動し、機械式が供給する油圧が所定値を超えるまで間の油圧の供給を電動式が担当する。また、オイルポンプ２５と油圧制御装置４１との間の油圧回路６１にはソレノイド４８が設けられており、ＡＴ・ＥＣＵ１２がソレノイド４８を制御することによって、オイルポンプ２５が油圧制御装置４１に供給する油圧を調整する。

油圧制御装置４１は、ＡＴ・ＥＣＵ１２が出力する制御信号に基づいて、トランスミッション３１やトルクコンバータ２２に供給する油圧を制御することで、クラッチ３２、ブレーキ３３やロックアップクラッチの係合、分断を実行する。油圧制御装置４１は、変速ソレノイド４２およびアキュームレータ４３で構成され、車両のシフトチェンジ時にトランスミッション３１のクラッチ３２およびブレーキ３３に供給する油圧を調整することで、シフトチェンジの際の変速ショックを緩和させたり、クラッチ３２およびブレーキ３３の係合時間を短縮させたりする。

変速ソレノイド４２は、電磁力によって油圧ポートニードル弁を移動させることで油圧口を開閉する。変速ソレノイド４２は、ＡＴ・ＥＣＵ１２から油圧供給の制御信号を受信すると、油圧ポートニードル弁を必要な分だけ開放して油圧をコントロールバルブ（図示しない）に伝達させる。コントロールバルブは、油圧回路６１を閉じる方向に付勢されており、変速ソレノイド４２からの油圧を受けるとパスカルの原理によって作動し、油圧回路６１を開放させる。そして、オイルポンプ２５から供給される油圧をトランスミッション３１のクラッチ３２、ブレーキ３３やトルクコンバータ２２のロックアップクラッチへと伝達させることで、クラッチ３２およびブレーキ３３を係合させる。この場合、変速ソレノイド４２が高い油圧を供給すると、コントロールバルブが大きく移動することで油圧回路６１の油圧が大きく上昇することから、クラッチ３２およびブレーキ３３は即座に係合する。一方、変速ソレノイド４２が低い油圧を供給すると、コントロールバルブが小さく移動することで油圧回路６１の油圧が小さく上昇することから、クラッチ３２およびブレーキ３３は不完全な係合状態、いわゆる半クラッチ状態を経てから係合する。このように、変速ソレノイド４２の油圧を制御することで、トランスミッション３１のクラッチ３２およびブレーキ３３の係合時間を制御することができる。変速ソレノイド４２としては、ソレノイド電流値を制御することで油圧を調整するリニアソレノイドを適用するが、電流のＤＵＴＹ比率を可変にして実行電流を調整するＤＵＴＹソレノイドを適用しても良い。なお、変速ソレノイド４２は、本発明のアクチュエータに相当する。

アキュームレータ４３は、オイルポンプ２５と変速ソレノイド４２とクラッチ３２、ブレーキ３３との間にある油圧回路６１に連通する蓄圧室４４に収納されたピストン４５、ピストン４５に背圧を付勢するための油圧が供給される背圧回路４６、およびピストン４５に背圧を付勢するスプリング４７にて構成される（図４参照）。アキュームレータ４３は、変速ソレノイド４２が作動してオイルポンプ２５から作動油が供給されて油圧回路６１の油圧が上昇し始めると、油圧回路６１の油圧が背圧回路４６の油圧とスプリング４７の付勢力との和を超えたときにピストン４５が移動を開始する。そして、ピストン４５が移動することによって蓄圧室４４に油圧回路６１の作動油が流入して蓄積される。蓄圧室４４が作動油で満たされると、オイルポンプ２５から供給される作動油の油圧はすべてクラッチ３２およびブレーキ３３へと伝達される。この場合、油圧回路６１の油圧がアキュームレータ４３に蓄積されている間は、クラッチ３２およびブレーキ３３へ供給される油圧が低下することから、クラッチ３２およびブレーキ３３は不完全な係合状態、いわゆる半クラッチ状態を経てから係合する。一方、背圧回路４６の油圧とスプリング４７の付勢力との和が油圧回路６１の油圧よりも高い場合は、アキュームレータ４３のピストン４５は移動しない。この場合、オイルポンプ２５から供給される作動油の油圧は直接クラッチ３２およびブレーキ３３へと伝達されるために、クラッチ３２およびブレーキ３３は、いわゆる半クラッチ状態を経ずに即座に係合する。このように、アキュームレータ４３の背圧回路４６に供給する油圧を制御することで、トランスミッション３１のクラッチ３２およびブレーキ３３の係合時間を制御することができる。

シフトレバー５１は、Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置およびＳ位置のシフトアップ（プラス）とシフトダウン（マイナス）に移動することができる。「Ｐ」「Ｒ」「Ｎ」「Ｄ」「Ｓ」はそれぞれパーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジ、ドライブレンジ、スポーツ（またはシーケンシャル）レンジを示している。なお、シフトレバー５１のシフトポジションは上記に限られず、他の複数のシフトポジションを設けることもできる。そして、シフトレバー５１は、選択されたシフトポジションに対応した油圧信号を油圧制御装置４１へと送信する。また、シフトレバー５１は、シフトポジションセンサ５２を備えており、運転者が選択したシフトポジションの情報をＡＴ・ＥＣＵ１２へ送信する。ＡＴ・ＥＣＵ１２は、受信したシフトポジション情報をもとに、運転者が要求する変速比へのシフトチェンジを実行する。

つづいて、ＡＴ・ＥＣＵ１２の制御の流れに沿って、車両制御システム１の動作を説明する。図５〜９はＡＴ・ＥＣＵ１２の処理の一例を示すフローチャートである。本実施例の車両制御システム１は、高速シフトチェンジ要求判定処理によって、運転者が操作部から入力する走行制御指示の変化量に基づいて高速シフトチェンジ要求の有無を判定する。つづいて、車両制御システム１は、摩擦係合要素制御処理によって、高速シフトチェンジ要求があると判定した場合に、摩擦係合要素の係合時間を短縮する制御を実行する。

また、本実施例の車両制御システム１は、運転者の所定時間内におけるシフトチェンジ要求回数と、所定時間内におけるアクセル開度変化量と、アクセルとブレーキとの踏み替え時間との少なくとも１つに基づいて、運転者の高速シフトチェンジ要求の有無を判定する制御を実行する。

そして、本実施例の車両制御システム１は、高速シフトチェンジ要求があると判定した場合に、アキュームレータ背圧を高圧に制御することで、摩擦係合要素の係合時間を短縮する制御を実行する。

ＡＴ・ＥＣＵ１２の制御は、エンジンの始動要求がされると、すなわちイグニッションスイッチがＯＮにされると開始する。まず、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ１で、シフトレバー５１のＳ位置のアップシフトおよびダウンシフトスイッチに断線などの異常がないか否かを判断する。スイッチに異常がある場合（ステップＳ１／ＮＯ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ９へ進む。スイッチに異常がない場合（ステップＳ１／ＹＥＳ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ２へ進む。

ステップＳ２で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、スポーツシフト制御中であるか否か、すなわちシフトレバー５１がＳ位置にあるか否かを判断する。シフトレバー５１がＳ位置にない場合（ステップＳ２／ＮＯ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ９へ進む。シフトレバー５１がＳ位置にある場合（ステップＳ２／ＹＥＳ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ３へ進む。

ステップＳ３で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、運転者からのシフトチェンジ要求があるか否か、すなわち図１０（ａ）に示すアップシフト操作、または図１０（ｂ）に示すダウンシフト操作がされたか否かを判断する（図１０（１）参照）。アップシフト操作またはダウンシフト操作がされていない場合（ステップＳ３／ＮＯ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ９へ進む。アップシフト操作またはダウンシフト操作がされた場合（ステップＳ３／ＹＥＳ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ４へ進む。

ステップＳ４で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、図１０（ｃ）に示すステップＳ３で実行された初回シフト操作からの時間が所定時間以上であるか否かを判断する（図１０（３）参照）。ここで、所定時間は上述したために、その詳細な説明は省略する。初回シフト操作からの時間が所定時間以上でない場合（ステップＳ４／ＮＯ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ６へ進む。初回シフト操作からの時間が所定時間以上である場合（ステップＳ４／ＹＥＳ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ５へ進む。

ステップＳ５で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、運転者のシフトチェンジ要求回数がなかったもとの判断し、シフトチェンジ要求回数をゼロカウントする。ＡＴ・ＥＣＵ１２は、ステップＳ５の処理を終えると、ステップＳ９へ進む。

ステップＳ４の判断がＮＯである場合、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ６へ進む。ステップＳ６で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、図１０（ｅ）に示す運転者のシフトチェンジ要求回数が所定回数以上であるか否かを判断する（図１０（２）参照）。ここで、所定回数は上述したために、その詳細な説明は省略する。シフトチェンジ要求回数が所定回数以上でない場合（ステップＳ６／ＮＯ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ８へ進む。シフトチェンジ要求回数が所定回数以上である場合（ステップＳ６／ＹＥＳ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ７へ進む。

ステップＳ７で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、運転者からの高速シフトチェンジ要求があると判断し、図１０（ｆ）に示すクイックシフト有効フラグ１をオンさせる（図１０（２）参照）。ＡＴ・ＥＣＵ１２は、ステップＳ７の処理を終えると、ステップＳ９へ進む。

ステップＳ６の判断がＮＯである場合、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ８へ進む。ステップＳ８で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、運転者が実行したシフトチェンジ要求回数をカウントアップする。ＡＴ・ＥＣＵ１２は、ステップＳ８の処理を終えると、次のステップＳ９へ進む。

ステップＳ９で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、上記の結果をＲＡＭ７３に保存し、図６のＡへ進む。

続いて、図６のＡ以降の処理について説明する。ステップＳ１０で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、シフトレバー５１がスポーツモード（Ｓ位置）に切り替えられてからの時間が所定時間未満であるか否かを判断する。ここで、所定時間は上述したために、その詳細な説明は省略する。スポーツモードに切り替えられてからの時間が所定時間以上である場合（ステップＳ１０／ＮＯ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２は図７のＢへ進む。スポーツモードに切り替えられてからの時間が所定時間未満である場合（ステップＳ１０／ＹＥＳ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ１１へ進む。

ステップＳ１１で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、シフトレバー５１がスポーツモードに切り替えられる前のシフト位置がＤ位置またはＮ位置であるか否かを判断する。切り替え前のシフトレバー５１がＤ位置またはＮ位置にない場合（ステップＳ１１／ＮＯ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２は図７のＢへ進む。切り替え前のシフトレバー５１がＤ位置またはＮ位置にある場合（ステップＳ１１／ＹＥＳ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、スポーツモード切り替え後のアクセル変化量が所定量以上であるか否かを判断する。ここで、所定量は上述したために、その詳細な説明は省略する。アクセル変化量が所定量以上でない場合（ステップＳ１２／ＮＯ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２は図７のＢへ進む。アクセル変化量が所定量以上である場合（ステップＳ１２／ＹＥＳ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ１３へ進む。

ステップＳ１３で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、車両の速度が所定値以下であるか否かを判断する。ここで、所定値は高速シフトチェンジを安全に実行することができる任意の速度を適用することができ、例えば１００［ｋｍ／ｈ］とすることができる。車両の速度が所定値を超える場合（ステップＳ１３／ＮＯ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２は図７のＢへ進む。車両の速度が所定値以下である場合（ステップＳ１３／ＹＥＳ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、運転者からの高速シフトチェンジ要求があると判断し、クイックシフト有効フラグ２をオンさせる。ＡＴ・ＥＣＵ１２は、ステップＳ１４の処理を終えると、図７のＢへ進む。

続いて、図７のＢ以降の処理について説明する。ステップＳ１５で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、アクセル開度が所定値以上であるか否かを判断する。ここで、所定値は上述したために、その詳細な説明は省略する。アクセル開度が所定値以上である場合（ステップＳ１５／ＹＥＳ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ１８へ進む。アクセル開度が所定値未満である場合（ステップＳ１５／ＮＯ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１６で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、ステップＳ１５で判断したアクセル開度の維持時間が所定時間未満であるか否かを判断する。ここで、所定時間は上述したために、その詳細な説明は省略する。アクセル開度の維持時間が所定時間以上である場合（ステップＳ１６／ＮＯ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２は運転者がクルーズ走行を要求していると判断し、図８のＣへ進む。アクセル開度の維持時間が所定時間未満である場合（ステップＳ１６／ＹＥＳ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１７で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、ステップＳ１６で判断した所定時間内にブレーキがオンされたか否か、すなわちアクセルからブレーキへの踏み替え時間が所定時間未満であるか否かを判断する。アクセルからブレーキへの踏み替え時間が所定時間未満でない場合（ステップＳ１７／ＮＯ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２は図８のＣへ進む。アクセルからブレーキへの踏み替え時間が所定時間未満である場合（ステップＳ１７／ＹＥＳ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ２０へ進む。

ステップＳ１５の判断がＹＥＳである場合、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ１８へ進む。ステップＳ１８で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、ステップＳ１５で判断したアクセル開度を維持したままブレーキがオンされたか否かを判断する。アクセル開度を維持したままブレーキがオンされた場合（ステップＳ１８／ＹＥＳ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ２０へ進む。アクセル開度を維持したままブレーキがオンされていない場合（ステップＳ１８／ＮＯ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ１９へ進む。

ステップＳ１９で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、ブレーキからアクセルへの踏み替え時間が所定時間未満であるか否かを判断する。ブレーキからアクセルへの踏み替え時間が所定時間未満でない場合（ステップＳ１９／ＮＯ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２は図８のＣへ進む。ブレーキからアクセルへの踏み替え時間が所定時間未満である場合（ステップＳ１９／ＹＥＳ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ２０へ進む。

ステップＳ２０で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、運転者からの高速シフトチェンジ要求があると判断し、クイックシフト有効フラグ３をオンさせる。ＡＴ・ＥＣＵ１２は、ステップＳ２０の処理を終えると、図８のＣへ進む。

続いて、図８のＣ以降の処理について説明する。ステップＳ２１で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、高速シフトチェンジ制御を実行するための前提条件が成立しているか否かを判断する。ここで、前提条件は変速ソレノイド４２が正常であること、シフトレバー５１のスイッチが正常であること、シフトレバー５１の位置がＮ位置またはＲ位置にないこと、シフトレバー５１をＮ位置からＤ位置に移動させたものでないこと、電子スロットルセンサが正常であることをすべて満たすことである。高速シフトチェンジ制御を実行するための前提条件が成立していない場合（ステップＳ２１／ＮＯ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２は制御の処理を終了する。高速シフトチェンジ制御を実行するための前提条件が成立している場合（ステップＳ２０／ＹＥＳ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ２２へ進む。

ステップＳ２２で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、図１０（ｆ）および図１１（ｆ）に示すクイックシフト有効フラグ１がオンであるか否かを判断する（図１０（２），図１１（１）参照）。クイックシフト有効フラグ１がオンである場合（ステップＳ２２／ＹＥＳ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ２５へ進む。クイックシフト有効フラグ１がオンでない場合（ステップＳ２２／ＮＯ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ２３へ進む。

ステップＳ２３で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、クイックシフト有効フラグ２がオンであるか否かを判断する。クイックシフト有効フラグ２がオンである場合（ステップＳ２３／ＹＥＳ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ２５へ進む。クイックシフト有効フラグ２がオンでない場合（ステップＳ２３／ＮＯ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ２４へ進む。

ステップＳ２４で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、クイックシフト有効フラグ３がオンであるか否かを判断する。クイックシフト有効フラグ３がオンでない場合（ステップＳ２４／ＮＯ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２は制御の処理を終了する。クイックシフト有効フラグ３がオンである場合（ステップＳ２４／ＹＥＳ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ２５へ進む。

ステップＳ２５で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、図１０（ｇ）および図１１（ｇ）に示すクラッチ制御を通常モードから高速シフトチェンジモードに切り替える（図１０（２），図１１（１）参照）。ＡＴ・ＥＣＵ１２は、ステップＳ２５の処理を終えると、その制御を終了する。

続いて、図９の処理について説明する。ＡＴ・ＥＣＵ１２の制御は、エンジンの始動要求がされると、すなわちイグニッションスイッチがＯＮにされると開始する。まず、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ２６で、図１０（ｉ）および図１１（ｉ）に示すタービン回転数から車両のシフトチェンジが実行中であるか否かを判断する。シフトチェンジが実行中でない場合（ステップＳ２６／ＮＯ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２は制御の処理を終了する。シフトチェンジが実行中である場合（ステップＳ２６／ＹＥＳ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ２７へ進む。

ステップＳ２７で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、図１０（ｇ）および図１１（ｇ）に示すクラッチ制御が高速シフトチェンジモードに切り替えられているか否かを判断する（図１０（２），図１１（１）参照）。高速シフトチェンジモードに切り替えられている場合（ステップＳ２７／ＹＥＳ）、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ２９へ進む。高速シフトチェンジモードに切り替えられていない場合（ステップＳ２７／ＮＯ）は、ＡＴ・ＥＣＵ１２は次のステップＳ２８へ進む。

ステップＳ２８で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、高速シフトチェンジ要求よりも変速ショック緩和要求の方が高いと判断し、アキュームレータ４３の背圧制御を通常走行時の制御とすることで変速ショック緩和制御を実行する。ＡＴ・ＥＣＵ１２は、ステップＳ２８の処理を終えると、その制御を終了する。

ステップＳ２７の判断がＹＥＳである場合、ＡＴ・ＥＣＵ１２はステップＳ２９へ進む。ステップＳ２９で、ＡＴ・ＥＣＵ１２は、図１０（ｈ）および図１１（ｈ）に示す要求される変速比に対応するアキュームレータ４３の背圧を１００％に制御する（図１０（２）、図１１（２）参照）。このように、変速ショック緩和制御を実行しないことによって、トランスミッション３１のクラッチ３２およびブレーキ３３の係合時間を大幅に短縮することができる。この場合、アキュームレータ４３の背圧値を最高出力値と通常出力値との間の任意の値に設定することで、変速ショックを抑えつつ通常よりも係合時間を短縮させることもできる。なお、変速ソレノイド４２の油圧を向上させて油圧回路６１からクラッチ３２およびブレーキ３３へ供給される油圧を向上させることで、クラッチ３２およびブレーキ３３の係合時間を短縮することもできる。ＡＴ・ＥＣＵ１２は、ステップＳ２９の処理を終えると、その制御を終了する。

以上のように、本実施例１の車両制御システムは、高速シフトチェンジ要求判定処理および摩擦係合要素制御処理によって、運転者が操作部から入力する走行制御指示の変化量に基づいて、運転者の高速シフトチェンジ要求の有無を判定し、判定結果に基づいて摩擦係合要素の係合時間を短縮してシフトチェンジ完了時間を通常走行時のシフトチェンジ完了時間よりも短縮させることができる。よって、シフトモードによらずに運転者の要求に応じた高い変速レスポンスを提供することができ、運転者の要求をダイレクトに反映した走行を達成することができることから、ドライバビリティを大きく向上させることができる。更に、摩擦係合要素の係合時間が短縮されることから、トランスミッション内のクラッチやブレーキの損耗を軽減させることができる。

また、本実施例の車両制御システム１は、運転者の所定時間内におけるシフトチェンジ要求回数と、所定時間内におけるアクセル開度変化量と、アクセルとブレーキとの踏み替え時間との少なくとも１つに基づいて、運転者の高速シフトチェンジ要求の有無を判定することができる。よって、より緻密に運転者の高速シフトチェンジ要求を検出することができる。

そして、本実施例の車両制御システム１は、高速シフトチェンジ要求があると判定した場合に、アキュームレータ背圧を最高出力値に制御することで、摩擦係合要素の係合時間を大幅に短縮することができる。よって、運転者がシフトチェンジを要求してからシフトチェンジが完了するまでの時間を大幅に短縮することができる。

上記実施例は本発明を実施するための一例にすぎない。よって本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、ステアリングセンサからの信号を受信し、所定時間内におけるステアリング操作回数が所定回数以上であった場合に、高速シフトチェンジ要求があると判定してアキュームレータ背圧を最高出力値に制御することで、摩擦係合要素の係合時間を短縮することもできる。

車両制御システムの概略構成を示した構成図である。 ＡＴ・ＥＣＵのマイコンのハードウェア構成を示した構成図である。 自動変速機のクラッチの概略構成を示した構成図である。 アキュームレータの概略構成を示した構成図である。 実施例１のＡＴ・ＥＣＵが行う制御のフローを示している。 実施例１のＡＴ・ＥＣＵが行う制御のフローを示している。 実施例１のＡＴ・ＥＣＵが行う制御のフローを示している。 実施例１のＡＴ・ＥＣＵが行う制御のフローを示している。 実施例１のＡＴ・ＥＣＵが行う制御のフローを示している。 ＡＴ・ＥＣＵが指示する高速シフトチェンジ制御の概略を示した説明図である。 クラッチ制御切り替え後にＡＴ・ＥＣＵが指示する高速シフトチェンジ制御の概略を示した説明図である。

符号の説明

１ 車両制御システム
１１ エンジンＥＣＵ
１２ ＡＴ・ＥＣＵ（入力部，制御部）
２１ エンジン
２２ トルクコンバータ
２３ ギア
２４ フロント駆動輪
２５ オイルポンプ
２６ クランク角センサ
２７ アクセルセンサ
２８ ブレーキセンサ
３１ トランスミッション
３２ クラッチ
３３ ブレーキ
３４ クラッチドラム
３５ クラッチピストン
３６ クラッチハブ
４１ 油圧制御装置
４２ 変速ソレノイド（アクチュエータ）
４３ アキュームレータ
５２ シフトポジションセンサ

Claims (5)

1. 車両の運転者からの走行制御指示情報を入力する入力部と、
   入力部で入力した走行制御指示情報に基づいて、車両の運転者が走行時のシフトチェンジ完了時間の短縮を要求しているか否かを判定する高速シフトチェンジ要求判定処理と、
   高速シフトチェンジ要求判定処理の判定結果に基づいて、車両の内燃機関の動力を駆動輪へと断接するための摩擦係合要素の係合完了時間について、高速シフトチェンジ要求がない場合の係合完了時間よりも、高速シフトチェンジ要求がある場合の係合完了時間を短縮する係合時間短縮処理と、
   を制御する制御部と、
   を備えるクラッチ制御装置。
2. 前記高速シフトチェンジ要求判定処理は、車両の１の操作部から入力される走行制御指示が他の操作部から入力される走行制御指示へと変化する変化量が所定値以上の場合に、高速シフトチェンジ要求があると判定する請求項１記載のクラッチ制御装置。
3. 前記高速シフトチェンジ要求判定処理は、運転者の所定時間内におけるシフトチェンジ要求回数と、所定時間内におけるアクセル開度変化量と、アクセルとブレーキとの踏み替え時間との少なくとも１つに基づいて、高速シフトチェンジ要求があるか否かを判定する請求項２記載のクラッチ制御装置。
4. 車両のオイルポンプと摩擦係合要素との間に設けられて、運転者のシフトチェンジ要求に基づいて摩擦係合要素を係合させるための油圧を制御するアクチュエータと、
   車両のアクチュエータと摩擦係合要素との間に設けられて、摩擦係合要素を係合させるために前記アクチュエータから供給される油圧の一部を、背圧を制御することで蓄圧可能なアキュームレータとを備え、
   前記係合時間短縮処理は、摩擦係合要素を係合させるためにアクチュエータが供給する油圧を上昇させる制御、またはアキュームレータの背圧を上昇させる制御、の少なくとも一方を実行することにより、高速シフトチェンジ要求がある場合の摩擦係合要素の係合完了時間を短縮する請求項１から３のいずれか１項記載のクラッチ制御装置。
5. 入力部で入力した車両の運転者からの走行制御指示情報に基づいて、車両の運転者が走行時のシフトチェンジ完了時間の短縮を要求しているか否かを判定する高速シフトチェンジ要求判定ステップと、
   高速シフトチェンジ要求判定ステップの判定結果に基づいて、車両の内燃機関の動力を駆動輪へと断接するための摩擦係合要素の係合完了時間について、高速シフトチェンジ要求がない場合の係合完了時間よりも、高速シフトチェンジ要求がある場合の係合完了時間を短縮する係合時間短縮ステップと、
   を有するクラッチ制御方法。
   
   

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