JP2010216561A - 車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動変速機を備えた車両用動力伝達装置において、比較的高車速で後進走行中に前進走行に切り換えられた場合であっても、駆動系に入力される高入力トルクを抑制することができる車両用動力伝達装置の制御装置を提供する。
【解決手段】自動変速機１０が非走行レンジにある状態での車両後退走行時であって、且つ、車速Ｖが所定値Ａ以上の場合にのみ、レーシング抑制手段１０６を実施するため、比較的高車速で後退走行中に自動変速機１０が前進走行レンジに切り換えられても駆動系に高入力トルクが負荷されることが好適に抑制される。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両用動力伝達装置の制御装置に係り、特に、非走行レンジから走行レンジへの切換操作時における駆動系保護に関するものである。

エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に自動変速機が備えられている車両用動力伝達装置が良く知られている。自動変速機は、運転席に設けられているシフトレバーの操作に応じて動力伝達状態が切り換えられる。例えば、シフトレバーが「Ｄ」ポジションや「Ｌ」ポジション等へ操作されると、自動変速機内において前進走行を可能とする前進走行レンジへ切り換えられる。また、「Ｒ」ポジションへ操作されると、自動変速機内において後退走行を可能とする後退走行レンジへ切り換えられる。さらに、「Ｎ」ポジションまたは「Ｐ」ポジションへ操作されると、自動変速機の動力伝達が遮断される非走行レンジへ切り換えられる。

上記のように構成される車両用動力伝達装置において、非走行レンジ（「Ｎ」ポジション、「Ｐ」ポジション等）でアクセルペダルが踏み込まれることにより、エンジンが空吹きされて回転速度が上昇させられた状態で走行レンジ（「Ｄ」ポジション等）に切り換えられると、駆動系（自動変速機、プロペラシャフト、終減速機、ドライブシャフト等）には、高入力トルクが発生するため、上記駆動系に大きな負荷がかかり、耐久性が低下する可能性があった。

これに対して、特許文献１の車両用自動変速機の制御装置では、非走行レンジ（停止レンジ）でアクセルペダルが踏み込まれ、エンジンが空吹き（Ｎレーシング）された場合、アクセルペダル踏み込みに対するエンジンのスロットル弁開度を制限することで、エンジン出力トルクを抑制することにより、駆動系（自動変速機、プロペラシャフト、終減速機、ドライブシャフト等）にかかる高入力トルク発生を抑制する技術が開示されている。これより、走行レンジ切換時に発生する駆動系にかかる高入力トルクを抑制することができ、駆動系の耐久性低下を抑制することができる。

特開平１０−１６９４８１号公報 特開平５−１４１５３０号公報 特開２００４−１１６４４０号公報

ところで、例えば後退走行（後進走行）中に運転者が前進方向への急発進を希望した場合、運転者が後進走行中に自動変速機を非走行レンジ（「Ｎ」ポジション）に切り換え、アクセルペダルを踏み込んでエンジンを空吹きさせて回転速度を上昇させた状態（レーシング状態）で、前進走行レンジ（「Ｄ」ポジション等）に切り換えることがある。このときも同様に、駆動系にかかる高入力トルクが発生するため、駆動系に大きな負荷がかかり耐久性が低下する可能性が生じる。これに対して、従来制御では、比較的低車速での後進走行や停止状態からの前進方向への急発進時に対しては、自動変速機内のクラッチ係合やエンジン回転速度を制御することで駆動系にかかる高入力トルクの発生を防止している。具体的には、前進走行レンジへの切換時には、前進変速段を成立させるクラッチの係合速度を低下させると共に、エンジン回転速度を低下させることで高入力トルク発生を抑制している。

しかしながら、車両の車速が所定速度を越えると、自動変速機の変速制御（クラッチ制御）との干渉が発生するため、前進走行レンジ切換時のクラッチ制御が困難となる問題があった。したがって、車両の車速が所定速度を超えた場合において、駆動系にかかる高入力トルク発生を抑制する有効な手段が見出されていなかった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に自動変速機を備える車両用動力伝達装置の制御装置において、比較的高車速で後進走行中に前進走行に切り換えられた場合であっても、駆動系に入力される高入力トルクを防止することができる車両用動力伝達装置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の、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、(a)エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた自動変速機と、その自動変速機が非走行レンジではアクセルペダルの踏み込みに拘わらずエンジン出力を制限することでレーシングを抑制するレーシング抑制手段とを、備える車両用動力伝達装置の制御装置において、(b)前記自動変速機が非走行レンジにある状態での車両後退走行時であって、且つ、車速が所定値以上の場合にのみ、前記レーシング抑制手段を実施することを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置において、車両の車速が所定値未満であるとき、および前進走行時であるときには、前記レーシング抑制手段は実施されないことを特徴とする。

また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記レーシング抑制手段は、アクセルペダルの踏み込み量に相当するアクセル開度に対するスロットル弁開度を制限するものであることを特徴とする。

また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至３のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置において、前記レーシング抑制手段実施中に前記自動変速機が前進走行レンジに切り換えられると、そのレーシング抑制手段が停止され、アクセル開度に応じてスロットル弁開度が上昇されることを特徴とする。

また、請求項５にかかる発明の要旨とすることろは、請求項１乃至４のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置において、前記車速の所定値は、自動変速機の変速制御が実施される車速未満の速度に設定されることを特徴とする。

また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至５のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置において、前記車速が所定値未満の場合、前記自動変速機が非走行レンジから走行レンジへ切り換えられると、前記自動変速機の係合制御によってその自動変速機への入力トルクが抑制されることを特徴とする。

請求項１にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記自動変速機が非走行レンジにある状態での車両後退走行時であって、且つ、車速が所定値以上の場合にのみ、前記レーシング抑制手段を実施するため、自動変速機が前進走行レンジに切り換えられても駆動系に高入力トルクが負荷されることが好適に防止される。例えば、車速が所定値未満である場合には、自動変速機の変速制御が実行されることがないため、自動変速機が非走行レンジから前進走行レンジに切り換えられると、自動変速機のクラッチ係合制御およびエンジンの回転速度制御によって、前進走行レンジ切換時に駆動系にかかる高入力トルク発生を抑制する制御が実施される。しかしながら、車速が所定値以上になると、自動変速機の変速制御との干渉が発生するために上記制御が困難となる。これに対して、自動変速機が非走行レンジにおいてアクセルペダルの踏み込みに拘わらずエンジン出力を制限することでレーシングを抑制するレーシング抑制手段が実施されれば、自動変速機が前進走行レンジに切り換えられたときの高入力トルク発生が抑制される。なお、前記レーシング抑制手段は、非走行レンジに切り換えられた状態において実施されるため、前進走行レンジに切り換えられたときの発進性（発進応答性）が低下する問題がある。そこで、上記レーシング抑制手段の実施を、後退走行時であって、且つ、車速が所定値以上であるときにのみ限定することで、発進性などの一般的な走行への影響を抑制することができる。

また、請求項２にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、車両の車速が所定値未満であるとき、および前進走行時であるときには、前記レーシング抑制手段は実施されないため、レーシング抑制手段実施による影響を少なくすることができる。例えば車速が所定値未満の領域であれば、自動変速機の変速制御が実施されないため、前進走行レンジへの切換に対して、自動変速機のクラッチ係合制御による高入力トルク発生を抑制する制御が実施可能となる。具体的には、クラッチ係合速度を低下させることにより駆動系にかかる高入力トルク発生が抑制される。ここで、仮に車速が所定値以下の領域でレーシング抑制手段が実施されると、エンジンの出力が制限された状態からの車両発進となり、前進時の車両発進性（発進応答性）が低下する可能性がある。したがって、車速が所定値未満の場合には従来の制御を実施し、後退走行時の車速が所定値以上となった場合のみレーシング抑制手段が実施されることで、一般的な走行への影響を低減することができる。

また、請求項３にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記レーシング抑制手段は、アクセルペダルの踏み込み量に相当するアクセル開度に対するスロットル弁開度を制限するものであるため、非走行レンジから前進走行レンジへ切り換えられた場合であっても、スロットル弁開度の制限によってエンジン出力が制限されて回転速度が抑制されているため、駆動系にかかる高入力トルクの発生が好適に防止される。

また、請求項４にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記レーシング抑制手段実施中に前記自動変速機が前進走行レンジに切り換えられると、そのレーシング抑制手段が停止され、アクセル開度に応じてスロットル弁開度が上昇されるため、エンジン出力の制限が解除され、レーシング抑制手段による応答性低下を最小限に抑制することができる。

また、請求項５にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記車速の所定値は、自動変速機の変速制御が実施される車速未満の速度に設定されるため、車速が所定値未満の領域では、自動変速機の変速制御による干渉が生じないので、自動変速機のクラッチ係合制御による駆動系にかかる高入力トルク発生が抑制される。

また、請求項６にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記車速が所定値未満の場合、前記自動変速機が非走行レンジから走行レンジへ切り換えられると、前記自動変速機の係合制御によってその自動変速機への入力トルクが抑制されるため、自動変速機を含む駆動系への高入力トルク発生が抑制される。

本発明が適用された車両用自動変速機の構成を説明する骨子図である。 図１の車両用自動変速機の複数のギヤ段を成立させる際の摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表である。 図１の自動変速機などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部およびエンジンから駆動輪までの動力伝達系の概略構成を説明するブロック線図である。 図３の油圧制御回路のうちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の各油圧アクチュエータの作動を制御するリニアソレノイドバルブに関する回路図である。 図３の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 自動変速機の変速制御において用いられる変速線図の一例を示す図である。 後退走行中において、運転者が前進走行への急発進を実施する場合の作動を説明する図である。 レーシング抑制手段の作動領域を示す図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち車両後退走行中からの前進方向への急発進において駆動系にかかる高入力トルク発生を抑制することができる制御作動を説明するフローチャートである。 電子制御装置の制御作動に基づく作動状態を説明するためのタイムチャートであり、図９のフローチャートに対応するものである。

ここで、好適には、駆動系とは、エンジンからの動力が伝達される各回転部材に対応する。具体的には、例えば自動変速機、プロペラシャフト、終減速機、ドライブシャフト等に相当する。

また、好適には、自動変速機が走行レンジにある状態とは、自動変速機が動力伝達可能な状態をいい、具体的には、自動変速機において所定の変速段が成立させられた状態に相当する。また、自動変速機が非走行レンジにある状態とは、自動変速機の動力伝達が遮断された状態をいい、具体的には、自動変速機の所定の変速段を成立させる摩擦係合装置が解放された状態に相当する。

また、好適には、スロットル弁開度が制限されると、エンジンへの吸気量が制限されるに伴い、エンジン出力が制限される。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、車両用動力伝達装置の一部である車両用自動変速機（以下、自動変速機という）１０の骨子図である。図２は複数の変速段（ギヤ段）を成立させる際の摩擦係合要素すなわち摩擦係合装置の作動状態を説明する作動表である。自動変速機１０は、エンジン３０と駆動輪４０との間の動力伝達経路に設けられ、車両の左右方向（横置き）に搭載するＦＦ車両に好適に用いられる。自動変速機１０は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース２６内において、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置１２を主体として構成されている第１変速部１４と、ダブルピニオン型の第２遊星歯車装置１６およびシングルピニオン型の第３遊星歯車装置１８を主体としてラビニヨ型に構成されている第２変速部２０とを共通の軸心Ｃ上に有し、入力軸２２の回転を変速して出力歯車２４から出力する。

入力軸２２は、走行用の動力源であるエンジン３０によって回転駆動される流体式伝動装置としてのロックアップクラッチ３３を備えたトルクコンバータ３２のタービン軸である。また、出力歯車２４は、図３に示す差動歯車装置３４に動力を伝達するために、デフリングギヤ３６と噛み合ってファイナルギヤ対を構成するデフドライブピニオンと同軸上に配置されたカウンタドリブンギヤと噛み合ってカウンタギヤ対を構成するカウンタドライブギヤである。この出力歯車２４の回転速度Ｎ_ＯＵＴが回転速度センサ６６によって検出され、後述する電子制御装置１００に供給される。そして回転速度Ｎ_ＯＵＴに基づいて車速Ｖが算出されて変速判断に用いられる。

このように構成された自動変速機１０において、エンジン３０の出力は、トルクコンバータ３２、自動変速機１０、差動歯車装置３４、および一対の車軸３８等を介して一対の駆動輪４０へ伝達される（図３参照）。なお、この自動変速機１０やトルクコンバータ３２は中心線（軸心）Ｃに対して略対称的に構成されており、図１の骨子図においてはその中心線Ｃの下半分が省略されている。

自動変速機１０は、第１変速部１４および第２変速部２０の各回転要素（サンギヤＳ１〜Ｓ３、キャリアＣＡ１〜ＣＡ３、リングギヤＲ１〜Ｒ３）のうちのいずれかの連結状態の組み合わせに応じて第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第６速ギヤ段「６ｔｈ」の６つの前進ギヤ段が成立させられるとともに、後退ギヤ段「Ｒ」が成立させられる。図２に示すように、例えば前進ギヤ段では、クラッチＣ１とブレーキＢ２との係合により第１速ギヤ段が、クラッチＣ１とブレーキＢ１との係合により第２速ギヤ段が、クラッチＣ１とブレーキＢ３との係合により第３速ギヤ段が、クラッチＣ１とクラッチＣ２との係合により第４速ギヤ段が、クラッチＣ２とブレーキＢ３との係合により第５速ギヤ段が、クラッチＣ２とブレーキＢ１との係合により第６速ギヤ段が、それぞれ成立させられるようになっている。また、ブレーキＢ２とブレーキＢ３との係合により後退ギヤ段が成立させられ、クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３のいずれも解放されることによりニュートラル状態となるように構成されている。

図２の作動表は、上記各ギヤ段とクラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１〜Ｂ３の作動状態との関係をまとめたものであり、「○」は係合、「◎」はエンジンブレーキ時のみ係合を表している。特に、第１速ギヤ段「１ｓｔ」を成立させるブレーキＢ２には並列に一方向クラッチＦ１が設けられているため、発進時（加速時）にはクラッチＣ１のみを係合させ、エンジンブレーキを作用させるときにはクラッチＣ１とブレーキＢ２とを係合させる。また、各ギヤ段のギヤ比（変速比）γ（＝入力軸２２の回転速度／出力歯車２４の回転速度）は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、および第３遊星歯車装置１８の各ギヤ比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１、ρ２、ρ３によって適宜定められる。

このように本実施例の自動変速機１０は、複数の摩擦係合装置すなわちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３を選択的に係合させることによりギヤ比の異なる複数のギヤ段を成立させるものであり、図２の作動表から明らかなように、クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の何れか２つを掴み替える所謂クラッチツウクラッチ変速により各ギヤ段の切り替えを行うことができる。

また、上記クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）は、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式摩擦係合装置であり、油圧制御回路５０（図３参照）のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５の励磁、非励磁や電流制御により、係合、解放状態が切り換えられるとともに係合、解放時の過渡油圧などが制御される。

図３は、図１の自動変速機１０などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部およびエンジン３０から駆動輪４０までの動力伝達系の概略構成を説明するブロック線図である。

図３において、電子制御装置１００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン３０の出力制御や自動変速機１０の変速制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や油圧制御回路５０のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５を制御する変速制御用等に分けて構成される。

例えば、電子制御装置１００には、アクセル開度センサ５４により検出されたアクセルペダル５２の操作量に相当するアクセル開度Ａccを表すアクセル開度信号、エンジン回転速度センサ５６により検出されたエンジン３０の回転速度であるエンジン回転速度Ｎ_Ｅを表す信号、冷却水温センサ５８により検出されたエンジン３０の冷却水温Ｔ_Ｗを表す信号、吸入空気量センサ６０により検出されたエンジン３０の吸入空気量Ｑを表す信号、スロットル弁開度センサ６４により検出された電子スロットル弁６２のスロットル弁開度θ_ＴＨを表すスロットル弁開度信号、回転速度センサ６６により検出された出力歯車２４の回転速度である出力回転速度Ｎ_ＯＵＴすなわち車速Ｖを表す信号、ブレーキスイッチ７０により検出された常用ブレーキであるフットブレーキ（ホイールブレーキ）の作動中（踏込操作中）を示すフットブレーキペダル６８の操作（オン）Ｂ_ＯＮを表す信号、レバーポジションセンサ７４により検出されたシフト装置７１のシフトレバー７２のレバーポジション（操作位置、シフトポジション）Ｐ_ＳＨを表す信号、タービン回転速度センサ７６により検出されたトルクコンバータ３２のタービン軸の回転速度であるタービン回転速度Ｎ_Ｔすなわち入力軸２２の回転速度を表す信号、ＡＴ油温センサ７８により検出された油圧制御回路５０内の作動油の温度であるＡＴ油温Ｔ_ＯＩＬ表す信号などがそれぞれ供給される。

また、電子制御装置１００からは、電子スロットル弁６２を開閉駆動するスロットルアクチュエータ８０への駆動信号、エンジン３０の点火時期を指令する点火信号、エンジン３０の吸気管または筒内に燃料を供給し或いは停止する燃料噴射装置８２によるエンジン３０への燃料供給量を制御する燃料供給量信号、シフトインジケータを作動させるためのレバーポジションＰ_ＳＨ表示信号、自動変速機１０のギヤ段を切り換えるために油圧制御回路５０内のシフト弁を駆動するシフトソレノイドを制御する信号、およびライン圧を制御するリニヤソレノイド弁を駆動するための指令信号などがそれぞれ出力される。

また、シフトレバー７２は例えば運転席の近傍に配設され、図３に示すように、５つのレバーポジション「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、または「Ｓ」へ手動操作されるようになっている。

「Ｐ」ポジションは自動変速機１０内の動力伝達経路を解放しすなわち自動変速機１０内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態（中立状態）とし且つメカニカルパーキング機構によって機械的に出力歯車２４の回転を阻止（ロック）するための駐車レンジ（位置）であり、「Ｒ」ポジションは自動変速機１０の出力歯車２４の回転方向を逆回転とするための後退走行レンジであり、「Ｎ」ポジションは自動変速機１０内の動力伝達が遮断されるニュートラル状態とするための非走行レンジであり、「Ｄ」ポジションは自動変速機１０の変速を許容する変速範囲で第１ギヤ段「１ｓｔ」〜第６ギヤ段「６ｔｈ」の総ての前進ギヤ段を用いて自動変速制御を実行させる前進走行レンジであり、「Ｓ」ポジションはギヤ段の変化範囲を制限する複数種類の変速レンジすなわち高車速側のギヤ段が異なる複数種類の変速レンジを切り換えることにより手動変速が可能な前進走行レンジである。この「Ｓ」ポジションにおいては、シフトレバー７２の操作毎に変速範囲をアップ側にシフトさせるためのレバーポジションＰ_ＳＨとしての「＋」ポジション、シフトレバー７２の操作毎に変速範囲をダウン側にシフトさせるためのレバーポジションＰ_ＳＨとしての「−」ポジションが備えられている。

図４は、油圧制御回路５０のうちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）Ａ_Ｃ１、Ａ_Ｃ２、Ａ_Ｂ１、Ａ_Ｂ２、Ａ_Ｂ３の作動を制御するリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５に関する回路図である。

図４において、各油圧アクチュエータＡ_Ｃ１、Ａ_Ｃ２、Ａ_Ｂ１、Ａ_Ｂ２、Ａ_Ｂ３には、ライン油圧ＰＬがそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５により電子制御装置１００からの指令信号に応じたクラッチ油圧（係合油圧）Ｐ_Ｃ１、Ｐ_Ｃ２、Ｐ_Ｂ１、Ｐ_Ｂ２、Ｐ_Ｂ３に調圧されてそれぞれ直接的に供給されるようになっている。このライン油圧ＰＬは、例えばエンジン３０の出力トルク（エンジントルク）Ｔ_Ｅを伝達するための摩擦係合装置のクラッチトルク（係合トルク、トルク容量）が確保される係合油圧が得られるように、エンジン３０により回転駆動される機械式のオイルポンプ２８（図１参照）から発生する油圧を元圧として図示しない例えばリリーフ型調圧弁（レギュレータバルブ）によって、スロットル弁開度θ_ＴＨ或いは吸入空気量Ｑ等で表されるエンジントルクＴ_Ｅに応じた値に調圧されるようになっている。

リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５は、基本的には何れも同じ構成で、電子制御装置１００により独立に励磁、非励磁され、各油圧アクチュエータＡ_Ｃ１、Ａ_Ｃ２、Ａ_Ｂ１、Ａ_Ｂ２、Ａ_Ｂ３の油圧が独立に調圧制御されてクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の係合油圧Ｐ_Ｃ１、Ｐ_Ｃ２、Ｐ_Ｂ１、Ｐ_Ｂ２、Ｐ_Ｂ３が制御される。そして、自動変速機１０は、例えば図２の係合作動表に示すように予め定められた摩擦係合装置が係合されることによって各ギヤ段が成立させられる。また、自動変速機１０の変速制御においては、例えば変速に関与するクラッチＣやブレーキＢの解放側摩擦係合装置と係合側摩擦係合装置との掴み替えによるクラッチツウクラッチ変速が実行される。このクラッチツウクラッチ変速の際には、変速ショックを抑制しつつ可及的に速やかに変速が実行されるように解放側摩擦係合装置の解放過渡油圧と係合側摩擦係合装置の係合過渡油圧とが適切に制御される。

図５は、上述したような問題を解決するための電子制御装置１００による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図５において、変速制御手段１０２は、例えば図６に示すような車速Ｖおよびアクセル開度Ａccを変数として予め記憶された関係（マップ、変速線図）から実際の車速Ｖおよびアクセル開度Ａccに基づいて変速判断を行い、自動変速機１０の変速を実行すべきか否かを判断し、例えば自動変速機１０の変速すべきギヤ段を判断し、その判断したギヤ段が得られるように自動変速機１０の自動変速制御を実行する。このとき、変速制御手段１０２は、例えば図２に示す係合表に従ってギヤ段が達成されるように、自動変速機１０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合および／または解放させる指令（変速出力、油圧指令）を油圧制御回路５０へ出力する。図６の変速線図において、実線はアップシフトが判断されるための変速線（アップシフト線）であり、破線はダウンシフトが判断されるための変速線（ダウンシフト線）である。

例えば、変速制御手段１０２は、自動変速機１０が第２速ギヤ段とされている車両走行中に、アクセルペダル５２が踏込み操作される加速操作により車速Ｖが上昇して車両状態が２速→３速アップシフトを実行すべき２速→３速アップシフト線を横切ったと判断した場合には、解放側摩擦係合装置としてのブレーキＢ１の係合油圧を低下させてブレーキＢ１の解放を開始させると共に、ブレーキＢ１のトルク容量の低下とブレーキＢ３のトルク容量の増加が重なるように係合側摩擦係合装置としてのブレーキＢ３の係合油圧を上昇させてブレーキＢ３の係合を開始させ、ブレーキＢ３の解放とクラッチＣ２の係合とを完了させて第２速ギヤ段のギヤ比γ２から第３速ギヤ段のギヤ比γ３へ移行させる２→３パワーオンアップシフト指令を油圧制御回路５０に出力する。

油圧制御回路５０は、前記変速制御手段１０２による変速出力に従って、自動変速機１０の変速が実行されるように油圧制御回路５０内のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５を作動させて、その変速に関与する油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータＡ_Ｃ１、Ａ_Ｃ２、Ａ_Ｂ１、Ａ_Ｂ２、Ａ_Ｂ３を作動させる。

走行レンジ判定手段１０４は、シフト装置７１のシフトレバー７２の位置に基づいて、走行レンジを判定する。例えばシフトレバー７２が「Ｄ」ポジション、または「Ｓ」ポジションに位置されるとき、走行レンジ判定手段１０４は、自動変速機１０が前進走行を可能とする前進走行レンジにあるものと判定する。シフトレバー７２が「Ｒ」ポジションに位置されるとき、走行レンジ判定手段１０４は、自動変速機１０が後退走行を可能とする後退走行レンジにあるものと判定する。シフトレバー７２が「Ｎ」ポジションに位置されるとき、走行レンジ判定手段１０４は、自動変速機１０が非走行レンジにあるものと判定する。シフトレバー７２が「Ｐ」ポジションに位置されるとき、走行レンジ判定手段１０４は、自動変速機１０が完全非走行レンジにあるものと判定する。ここで、「Ｎ」ポジションおよび「Ｐ」ポジションは、共に非走行レンジに対応するが、シフトレバー７２が「Ｐ」ポジション場合、自動変速機１０の出力歯車２４が機械的にロックされて車速Ｖが零であるため、本実施例においては、「Ｐ」ポジションを完全非走行レンジとして「Ｎ」ポジションと区別することとした。なお、「Ｎ」ポジションの場合、自動変速機１０の動力伝達が遮断される、すなわちエンジン３０の出力が自動変速機１０へ入力されないニュートラル状態となるが、車速Ｖは必ずしも零とは限らない。例えば、車両走行中に「Ｎ」ポジションが選択された場合、自動変速機１０がニュートラル状態となっても車両の慣性力によって車両が走行させられる。

また、走行レンジ判定手段１０４は、シフトレバー７２の位置に基づく走行レンジ判定だけでなく、例えば「Ｒ」ポジション（後退走行レンジ）から「Ｎ」ポジション（非走行レンジ）への走行レンジ切換や「Ｎ」ポジション（非走行レンジ）から「Ｄ」ポジション（走行レンジ）への走行レンジ切換などの走行レンジ切換操作が実施された際には、上記走行レンジ切換操作も同様に判断するものとする。

ところで、例えば後退走行中において、運転者が前進走行への急発進を実施することがある。図７に示すように、後退走行中（1)Ｒ走行）に運転者が前進走行を希望した場合、運転者がシフトレバー７２を一端「Ｎ」ポジションに切り換えることで自動変速機１０がニュートラル状態となる。このとき、自動変速機１０がニュートラル状態となっても車両の慣性力によって、車両が所定の車速Ｖで後退させられる（2)後退）。次いで、急発進の要求に伴って、運転者がアクセルペダル５２を踏み込むことで、エンジン３０が空吹きさせられてエンジン回転速度Ｎ_Ｅが上昇する（3)Ｎレーシング）。そして、運転者がシフトレバー７２を「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジションへ走行レンジ切換（4)普通シフト（Ｎ→Ｄ））を実施することで車両が前進走行することとなる（5)Ｄ走行）。

ここで、運転者が「Ｎ」ポジション（非走行レンジ）から「Ｄ」ポジション（走行レンジ）へ切り換えたとき、高回転速度で回転中のエンジン３０の出力が急激に自動変速機１０の入力軸２２へ入力されるため、駆動系（自動変速機１０、差動歯車装置３４、車軸３８等）の各回転部材に高入力トルクが発生し、上記駆動系の各回転部材の耐久性が低下する可能性があった。これに対して、従来制御では、自動変速機１０の前進ギヤ段成立時に係合される摩擦係合装置の係合速度を制御することで、上記高入力トルク発生を抑制する。具体的には、非走行レンジから前進走行レンジに切り換えられると、自動変速機１０において前進ギヤ段（通常は第１速ギヤ段）が成立させられるが、変速制御手段１０２は、前進ギヤ段成立時に係合させられる摩擦係合装置（第１速ギヤ段である場合クラッチＣ１）の係合速度を低下させる。これにより、駆動系への急激なトルク入力が抑制されるため、高入力トルク発生が抑制される。また、スロットル弁開度θ_ＴＨを制限することによってエンジン３０の出力を制限する制御が併せて実施されることでも、高入力トルク発生が抑制される。

上記従来制御は、比較的低車速Ｖの領域で実施されるが、図６に示すように、車速Ｖが、第２速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウンシフト線に対応する車速Ｖ１以上となると、自動変速機１０の変速制御が実施され、自動変速機１０の変速制御による干渉が発生する可能性があるため、従来制御である摩擦係合装置の係合速度低下による高入力トルク抑制が困難であった。したがって、車速Ｖが所定値Ｖ1を越える領域において、高入力トルク発生を防止する有効な手段が見出されていなかった。なお、通常、後退走行時であっても車速は絶対値で検出されるため、同様に変速制御による干渉が発生する可能性がある。

これに対して、レーシング抑制手段１０６は、後退走行中に前進走行に変更するに際して、自動変速機１０が非走行レンジに切り換えられると、予めエンジン３０の出力トルクを制限することでレーシングを抑制し、前進走行レンジ（例えば「Ｄ」ポジション）に切り換えられたときの高入力トルク発生を抑制する。具体的には、レーシング抑制手段１０６は、後退走行中に非走行レンジ（「Ｎ」ポジション）に切り換えられたときの運転者によるアクセルペダル５２の踏み込み量（操作量）であるアクセル開度Ａccに応じて制御される電子スロットル弁６２のスロットル弁開度θ_ＴＨを制限する。例えば、レーシング抑制手段１０６は、予め設定されているエンジン回転速度Ｎ_Ｅの上限値Ｎ_Ｅ1を記憶しており、アクセルペダル５２が大きく踏み込まれても、エンジン回転速度Ｎ_Ｅが上限値Ｎ_Ｅ1を越えないように、スロットル弁開度θ_ＴＨを制御する。したがって、アクセルペダル５２の踏み込み量であるアクセル開度Ａccに拘わらずスロットル弁開度θ_ＴＨが制限されることで、エンジン出力が制限されてレーシングが抑制される。上記レーシング抑制手段１０６が実施されることにより、エンジン回転速度Ｎ_Ｅが低下されてエンジン３０の回転による慣性力が低減されるため、駆動系（自動変速機１０、差動歯車装置３４、車軸３８等）への高入力トルク発生が抑制される。なお、上記エンジン回転速度Ｎ_Ｅの上限値Ｎ_Ｅ1は、予め実験や計算によって求められ、前進走行レンジへの切換時に駆動系への入力トルクが抑制されるような回転速度に設定される。

ここで、本実施例では、レーシング抑制手段１０６は、後退走行時の車速Ｖが所定値Ａ以上の領域でのみ実施されるように限定されている。図８に示すように、後退走行（後進走行）時であって、且つ、車速Ｖが所定値Ａ以上である領域がレーシング抑制手段１０６の作動範囲とされている。上記所定値Ａは、変速制御が実施される車速Ｖ1未満であってその近傍の速度に設定されている。すなわち、レーシング抑制手段１０６は、変速制御の干渉が生じる可能性のある領域で実施されるように設定されている。

レーシング抑制手段１０６は、エンジン出力を制限するに従い回転速度Ｎ_Ｅを制限することによって高入力トルク発生を抑制するため、上記上限値Ｎ_Ｅ1が低い値に設定されている。したがって、前進走行レンジ（「Ｄ」ポジションなど）へ切り換えられた際の発進性（発進応答性）には不利となる。

これに対して、車速Ｖが所定値Ａ未満の場合、上述したように、自動変速機１０の摩擦係合装置の係合速度を制御することによって高入力トルク発生を抑制することができるので、エンジン３０の出力トルクを併せて制限する場合においてもエンジン回転速度Ｎ_Ｅの上限値がが大きく設定されても構わない。したがって、発進性（発進応答性）がレーシング抑制手段１０６の実施時に比べて優れており、車速Ｖが所定値Ａ未満であれば、上記従来制御が有利となる。

上記より、レーシング抑制手段１０６は、後退走行時であって、且つ、車速Ｖが所定値Ａ以上であるときに限定し、車速Ｖが所定値Ａ未満および前進走行時には従来制御を実施することで、車速Ｖが所定値Ａ以上であっても駆動系への高入力トルク発生が抑制されると共に、前進走行レンジへの切換時の発進応答性低下が抑制される。

図５に戻り、車速判定手段１０８は、車両の車速Ｖが予め設定されている所定値Ａ以上であるか否かを判定する。なお、車速Ｖは、出力速度センサ６６によって検出される出力歯車２４の回転速度Ｎ_ＯＵＴに基づいて算出される。ここで、所定値Ａは、図６において変速制御が開始される車速Ｖ1未満であってその近傍に設定されるのが望ましい。すなわち、所定値Ａは、高入力トルクの発生を抑制するのに際して、その制御手段を、レーシング抑制手段１０６および摩擦係合装置の係合速度を制御する従来制御の何れを実施するかを選択する閾値として機能する。

後退走行判定手段１１０は、非走行レンジ（「Ｎ」ポジション）にあるとき、車両の進行方向が後退方向（後進方向）であるか否かを判定する。車両の進行方向は、例えば出力回転速度センサ６６が回転方向をも検出可能である場合には、回転速度センサ６６から出力される回転方向信号（進行方向信号）に基づいて、進行方向が後退方向であるか否かが判定される。また、例えば加速度センサによる加速度信号、ＧＰＳによるナビ情報、および前回のシフト操作等に基づいて後退走行か否かを判定しても構わない。

そして、車速判定手段１０８および後退走行判定手段１１０に基づいて、車両が後退走行（後退走行）であって、且つ、車速Ｖが所定値Ａ以上であると判定されると、レーシング抑制手段１０６が実施され、エンジン回転速度Ｎ_Ｅが制限されるに伴いレーシングが抑制される。

クラッチ係合判定手段１１２は、自動変速機１０の前進ギヤ段形成時に係合される摩擦係合装置が係合が開始されたか否かを判定する。クラッチ係合判定手段１１２は、例えば前進走行レンジへの切換時に係合される摩擦係合装置（第１速ギヤ段であればクラッチＣ１）の間の相対回転速度変化や摩擦係合装置の係合油圧等に基づいて、係合される摩擦係合装置がトルク容量を持ち出し始めたか否かを判定する。そして、クラッチ係合判定手段１１２が肯定されると、レーシング抑制手段１０６が停止され、変速制御手段１０２は、アクセルペダル５２の踏み込み量に応じてスロットル弁開度θ_ＴＨを出力させる。なお、このときエンジン回転速度Ｎ_Ｅの上限値Ｎ_Ｅ1を徐々に上昇させることで、スロットル弁開度θ_ＴＨを徐々に上昇させる制御を実施することが望ましい。

図９は、電子制御装置１００の制御作動の要部すなわち車両後退走行中からの前進方向への急発進において駆動系への高入力トルク発生を抑制することができる制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。なお、本フローチャートにおいては、非走行レンジが選択されている状態すなわちシフトレバー７２が「Ｎ」ポジションに操作されている状態を前提とする。

先ず、車速判定手段１０８および後退走行判定手段１１０に対応するステップＳＡ１（以下、ステップを省略する）において、車両が後退走行中であって、且つ、その車速Ｖが所定値Ａ以上であるか否かが判定される。ＳＡ１が否定されると、本ルーチンは終了させられる。なお、ＳＡ１が否定された状態すなわち車速Ｖが所定値Ａ未満または前進走行時において、非走行レンジから前進走行レンジ（「Ｄ」ポジション等）に切り換えられた場合、自動変速機１０の係合側摩擦係合装置（例えばクラッチＣ１）のクラッチ係合制御およびエンジン出力の制限による従来のレーシング抑制制御が実施される。具体的には、クラッチ係合速度を通常よりも低下させることで、高入力トルクが抑制される。

ＳＡ１が肯定されると、クラッチ係合判定手段１１２に対応するＳＡ２において、自動変速機１０が前進走行レンジに切り換えられた場合に係合される摩擦係合装置（例えばクラッチＣ１）の係合が開始されてトルク容量を持ち出したか否かが判定される。また、ＳＡ２において、上記判定に代えて走行レンジ判定手段１０４によって、非走行レンジ（「Ｎ」ポジション）から前進走行レンジ（「Ｄ」ポジション等）に切り換えられたか否かを判定することで、摩擦係合装置の係合が開始されるか否かを判定しても構わない。

ＳＡ２が否定される場合、レーシング抑制手段１０６に対応するＳＡ３において、エンジン回転速度Ｎ_Ｅが上限値Ｎ_Ｅ1に制限されるように、アクセル開度Ａccに拘わらず、電子スロットル弁６２のスロットル弁開度θ_ＴＨが制限される。一方、ＳＡ２が肯定される場合、自動変速機１０の摩擦係合装置が係合されることから、変速制御手段１０２に対応するＳＡ４において、非走行レンジ選択時（ステップＳＡ２否定時）に実施されていたエンジン回転速度Ｎ_Ｅの制限が徐々に緩和されるに伴い、電子スロットル弁６２のスロットル弁開度θ_ＴＨが徐々に上昇させられる。

図１０は、電子制御装置１００の制御作動に基づく作動状態を説明するためのタイムチャートであり、図９のフローチャートに対応するものである。なお、図１０においては、非走行レンジ（「Ｎ」ポジション）で車速Ｖが所定値Ａ以上で後退走行されている状態からの作動状態を示している。

ｔ１時点において、アクセルペダル５２が踏み込まれることにより、実線で示すアクセル開度Ａccが上昇することとなるが、一点鎖線で示すスロットル弁開度θ_ＴＨは、レーシング抑制手段１０６が実施されることで、零に維持されている（図９においてステップＳＡ３に相当）。なお、上記はエンジン回転速度Ｎ_Ｅを低下させるためにスロットル弁開度θ_ＴＨが零に維持されている。次いで、ｔ２時点において、運転者によって非走行レンジ（「Ｎ」ポジション）から前進走行レンジ（「Ｄ」ポジション等）へ切り換えられると、クラッチ係合判定手段１１２が肯定される（図９においてＳＡ２に相当）。そして、所定の時間遅れの後、ｔ３時点において自動変速機１０の摩擦係合装置の係合制御が開始される。このとき、レーシング抑制手段１０６も停止され、アクセル開度Ａccに応じてスロットル弁開度θ_ＴＨが徐々に上昇させられる（図９においてＳＡ４に相当）。

ここで、自動変速機１０の摩擦係合装置の係合制御が開始されると、駆動系へ入力トルクが発生するが、例えば実線で示すレーシング抑制制御（レーシング抑制手段１０６）が実施されない場合（制御無し）では、高入力トルクが発生し、駆動系に係る負荷が大きくなる。一方、一点鎖線で示すレーシング抑制制御（レーシング抑制手段１０６）が実施される場合（制御有り）では、エンジン回転速度Ｎ_Ｅが低下されるに伴い、発生する入力トルクが低減される。したがって、駆動系に係る負荷が低減されることとなる。

上述のように、本実施例によれば、自動変速機１０が非走行レンジにある状態での車両後退走行時であって、且つ、車速Ｖが所定値Ａ以上の場合にのみ、レーシング抑制手段１０６を実施するため、自動変速機１０が前進走行レンジに切り換えられても駆動系に高入力トルクが負荷されることが好適に防止される。例えば、車速Ｖが所定値Ａ未満である場合には、自動変速機１０の変速制御が実行されることがないため、自動変速機１０が非走行レンジから前進走行レンジに切り換えられると、自動変速機１０のクラッチ係合制御およびエンジン３０の回転速度制御によって、前進走行レンジ切換時に駆動系にかかる高入力トルク発生を抑制する制御が実施される。しかしながら、車速Ｖが所定値Ａ以上になると、自動変速機１０の変速制御との干渉が発生するために上記制御が困難となる。これに対して、自動変速機１０が非走行レンジにおいてアクセルペダル５２の踏み込みに拘わらずエンジン出力を制限することでレーシングを抑制するレーシング抑制手段１０６が実施されれば、自動変速機１０が前進走行レンジに切り換えられたときの高入力トルク発生が抑制される。なお、レーシング抑制手段１０６は、非走行レンジに切り換えられた状態において実施されるため、前進走行レンジに切り換えられたときの発進性（発進応答性）が低下する問題がある。そこで、上記レーシング抑制手段１０６の実施を、後退走行時であって、且つ、車速Ｖが所定値Ａ以上であるときにのみ限定することで、発進性などの一般的な走行への影響を抑制することができる。

また、本実施例によれば、車両の車速Ｖが所定値Ａ未満であるとき、および前進走行時であるときには、レーシング抑制手段１０６は実施されないため、レーシング抑制手段実施による影響を少なくすることができる。例えば車速Ｖが所定値Ａ未満の領域であれば、自動変速機１０の変速制御が実施されないため、前進走行レンジへの切換に対して、自動変速機１０のクラッチ係合制御による高入力トルク発生を抑制する制御が実施可能となる。具体的には、クラッチ係合速度を低下させることにより駆動系にかかる高入力トルク発生が抑制される。ここで、車速Ｖが所定値Ａ以下の領域でレーシング抑制手段１０６が実施されると、エンジン３０の出力が制限された状態からの車両発進となり、前進時の車両発進性（発進応答性）が低下する可能性がある。したがって、車速Ｖが所定値Ａ未満の場合には従来の制御を実施し、後退走行時の車速Ｖが所定値Ａ以上となった場合のみレーシング抑制手段１０６が実施されることで、一般的な走行への影響を低減しつつ高入力トルク発生を抑制することができる。

また、本実施例によれば、レーシング抑制手段１０６は、アクセルペダル５２の踏み込みに対するスロットル弁開度θ_ＴＨを制限するものであるため、非走行レンジから前進走行レンジへ切り換えられた場合であっても、スロットル弁開度θ_ＴＨの制限によってエンジン出力が制限されてエンジン回転速度Ｎ_Ｅが抑制されているため、駆動系への高入力トルクの発生が好適に防止される。

また、本実施例によれば、レーシング抑制手段実施中に自動変速機１０が前進走行レンジに切り換えられると、そのレーシング抑制手段１０６が停止され、アクセル開度Ａccに応じたスロットル弁開度θ_ＴＨが上昇されるため、エンジン出力の制限が解除され、レーシング抑制手段１０６による応答性低下を最小限に抑制することができる。

また、本実施例によれば、車速Ｖの所定値Ａは、自動変速機１０の変速制御が開始される車速未満の速度に設定されるため、車速Ｖが所定値Ａ未満の領域では、自動変速機１０の変速制御による干渉が生じないので、自動変速機１０のクラッチ係合制御による駆動系への高入力トルク発生が抑制される。なお、このときにエンジン出力を制限する制御も併せて実施されても構わない。

また、本実施例によれば、車速Ｖが所定値Ａ未満の場合、自動変速機１０が非走行レンジから走行レンジへ切り換えられると、自動変速機１０の係合制御によってその自動変速機１０への入力トルクが抑制されるため、自動変速機１０を含む駆動系への高入力トルク発生が抑制される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例の自動変速機１０は、前進６速、後退１速を達成する変速機であったが、自動変速機１０の変速段数や連結関係は特に限定されない。具体的には、自動変速機１０において、エンジン３０から駆動輪４０への動力伝達経路を連結および遮断可能な係合装置を有する構成であれば、本発明を適用することができる。また、ベルト式無段変速機であっても本発明を適用することができる。

また、前述の実施例では、レーシング抑制手段１０６の実施時には、エンジン回転速度Ｎ_Ｅの上限値Ｎ_Ｅ1が設定され、その上限値Ｎ_Ｅ1を越えないようにスロットル弁開度θ_ＴＨが制御されるが、例えばスロットル弁開度θ_ＴＨの上限値を設定し、その上限値を超えないように制御されるものであっても構わない。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：自動変速機（車両用自動変速機）
３０：エンジン
４０：駆動輪
５２：アクセルペダル
１０６：レーシング抑制手段
Ａcc：アクセル開度
θ_ＴＨ：スロットル弁開度
Ｖ：車速

Claims (6)

1. エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた自動変速機と、該自動変速機が非走行レンジではアクセルペダルの踏み込みに拘わらずエンジン出力を制限することでレーシングを抑制するレーシング抑制手段とを、備える車両用動力伝達装置の制御装置であって、
   前記自動変速機が非走行レンジにある状態での車両後退走行時であって、且つ、車速が所定値以上の場合にのみ、前記レーシング抑制手段を実施することを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
2. 車両の車速が所定値未満であるとき、および前進走行時であるときには、前記レーシング抑制手段は実施されないことを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。
3. 前記レーシング抑制手段は、アクセルペダルの踏み込み量に相当するアクセル開度に対するスロットル弁開度を制限するものであることを特徴とする請求項１または２の車両用動力伝達装置の制御装置。
4. 前記レーシング抑制手段実施中に前記自動変速機が前進走行レンジに切り換えられると、該レーシング抑制手段が停止され、アクセル開度に応じてスロットル弁開度が上昇されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置。
5. 前記車速の所定値は、自動変速機の変速制御が実施される車速未満の速度に設定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置。
6. 前記車速が所定値未満の場合、前記自動変速機が非走行レンジから走行レンジへ切り換えられると、前記自動変速機の係合制御によって該自動変速機への入力トルクが抑制されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置。

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