JP2018017298A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】後退レンジの構成が指示されている状態で車両が前進している場合に、その前進車速を速やかに低減させることができる、車両用制御装置を提供する。
【解決手段】シフトレバーがＲポジションに位置する状態での車両の前進が検出されると、車速低減制御が実行される。車速低減制御では、たとえば、ブレーキアクチュエータなどが制御されて、ブレーキペダルの操作と無関係に、ブレーキマスタシリンダからブレーキアクチュエータに所定の油圧が入力され、その油圧が各ブレーキに分配されることにより、各ブレーキから車輪に制動力が自動的に付与される（自動ブレーキ作動）。自動ブレーキが作動することにより、自動ブレーキ作動時の前進車速が大きく低減する。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動変速機を搭載した車両に用いられる制御装置に関する。

自動変速機を搭載した車両では、駆動源からの動力がトルクコンバータを介して自動変速機の入力軸に入力され、自動変速機で変速された動力が出力軸からデファレンシャルギヤなどを介して駆動輪に伝達される。

自動変速機が搭載された車両の車室内には、シフトレバーが配設されている。シフトレバーのポジションとして、たとえば、Ｐポジション（パーキングポジション）、Ｒポジション（リバースポジション）、Ｎポジション（ニュートラルポジション）およびＤポジション（ドライブポジション）が設けられている。Ｐポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションは、それぞれ自動変速機のＰレンジ、Ｒレンジ、ＮレンジおよびＤレンジに対応する。シフトレバーは、Ｐポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションの間でシフト操作することができ、そのシフト操作により、変速レンジ（Ｐレンジ、Ｒレンジ、ＮレンジおよびＤレンジ）の切り替えを指示することができる。

特開２００４−１７６８９０号公報

自動変速機として、ベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）が知られている。この無段変速機には、車両の前進／後進を切り替えるため、たとえば、入力軸とプライマリプーリ（プライマリシーブ）を支持するプライマリ軸との間には、前後進切替機構としてのプラネタリギヤ（遊星歯車機構）が設けられる。プラネタリギヤは、入力軸に対して相対回転不能なサンギヤと、入力軸に対して相対回転可能に設けられたキャリアと、プライマリ軸が相対回転不能に連結されたリングギヤとを備えている。また、前後進切替機構には、キャリアを制動／回転許容するフォワードブレーキと、サンギヤとキャリアとを結合／分離するリバースクラッチとが設けられている。フォワードブレーキが係合され、リバースクラッチが解放された状態で、エンジンからの動力が入力軸に入力されて、入力軸と一体的にサンギヤが回転すると、リングギヤがサンギヤと逆方向に回転し、プライマリプーリがリングギヤと一体的に前進方向に回転する。フォワードブレーキが解放され、リバースクラッチが解放された状態で、エンジンからの動力が入力軸に入力されて、入力軸と一体的にサンギヤが回転すると、キャリアおよびリングギヤがサンギヤと一体的に同方向に回転し、プライマリプーリがリングギヤと一体的に前進方向と逆方向の後進方向に回転する。

図６は、シフトレバーがＤポジションからＲポジションに操作される際のエンジン回転数、タービン回転数、車速、アクセル開度およびスロットル開度の時間変化の一例を示す図である。

Ｄレンジが構成され、アクセルペダルが踏まれて、車両が前進している状態（Ｄレンジ前進）から、アクセルペダルから足が離されると、エンジン回転数が低下し始める（時刻Ｔ１１）。

その後、ブレーキ操作がなされず、車両が前進しているうちに、シフトレバーがＤポジションからＲポジションに操作されることがある。シフトレバーがＤポジションからＲポジションに操作される途中、シフトレバーがＮポジションに位置すると、ＲレンジからＮレンジに切り替わる（時刻Ｔ１２）。シフトレンジがＮレンジに切り替わると、車両が前進（Ｎレンジ前進）しながら、その前進車速が緩やかに低下し始めるとともに、トルクコンバータのタービンランナの回転数であるタービン回転数が低下し始める。

シフトレバーがＲポジションまで操作されても、前進車速が所定のリバースインヒビット車速よりも大きい間は、いわゆるリバースインヒビット制御（Ｒインヒビット制御）により、ＮレンジからＲレンジへの切り替えが禁止される（時間Ｔ１３−Ｔ１４）。

前進車速がリバースインヒビット車速以下に低下すると、ＤレンジからＲレンジへの切り替えのため、フォワードブレーキとリバースクラッチとの掛け替えが開始される（時刻Ｔ１４）。すなわち、係合状態のフォワードブレーキの解放が開始され、解放状態のリバースクラッチの係合が開始される。フォワードブレーキが完全に解放され、リバースクラッチが完全に係合されると、Ｒレンジが構成される（時刻Ｔ１５）。

Ｒレンジが構成された後も、車両が慣性により前進する（Ｒレンジ前進）。このＲレンジ前進中、トルクコンバータのタービンランナの回転がエンジン回転と逆方向の回転となるため、エンジンからの駆動力により、タービン回転数およびプライマリプーリのシーブの回転数（プライマリシーブ回転数）が低下し、これに伴って前進車速が低下する。そして、タービン回転数およびプライマリシーブ回転数がともに０となり（時刻Ｔ１６）、車両が瞬間的に停止した後（時間Ｔ１６−Ｔ１７）、タービン回転数およびプライマリシーブ回転数の上昇に伴って、車両が後退し始める（時刻Ｔ１７）。

このように、車両のＤレンジ前進時に、シフトレバーがＤポジションからＲポジションに操作されても、Ｄレンジ前進が続き、車両が直ちには後退しないという問題がある。

また、フォワードブレーキとリバースクラッチとの掛け替えの開始からＲレンジが構成されるまでの過渡中に、前後進切替機構のキャリアとサンギヤとの差回転によりリバースクラッチに滑りが発生し、リバースクラッチの発熱により耐久性が悪化するおそれがある。

本発明の目的は、後退レンジの構成が指示されている状態で車両が前進している場合に、その前進車速を速やかに低減させることができる、車両用制御装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る車両用制御装置は、駆動源と、トルクコンバータと、駆動源から前記トルクコンバータを介して入力される動力を前進方向の動力として出力する前進レンジおよび当該入力される動力を後退方向の動力として出力する後退レンジを含む複数の変速レンジが選択的に構成される変速機とを搭載した車両に用いられる制御装置であって、後退レンジの構成が指示されている状態での車両の前進を検出する検出手段と、検出手段によって車両の前進が検出された場合に、車両の前進車速を低減させる車速低減制御を実行する低減制御手段とを含む。

この構成によれば、後退レンジの構成が指示されている状態での車両の前進が検出されると、車両の前進車速を低減させる車速低減制御が実行される。

たとえば、車両が前進している状態で後退レンジの構成が指示されても、車両が慣性により前進し続ける。このとき、後退レンジの構成が指示されている状態での車両の前進が検出されることになる。この場合に、車両の前進車速を低減させる車速低減制御が実行される。これにより、前進車速を速やかに低減させることができる。その結果、車両が前進している状態で後退レンジの構成が指示された場合に、車両が後退を開始するまでの時間を短縮することができる。

また、後退レンジの構成前、つまり後退レンジを構成するための係合要素の掛け替えの前から車速低減制御が実行される場合、掛け替え時までに前進車速の低減が進んでいるので、その掛け替え時における係合側の係合要素の前後の差回転を小さくすることができる。そのため、係合要素の滑り量を低減することができる。その結果、係合要素の滑りによる発熱量を低減することができ、係合要素の耐久性の悪化を抑制することができる。また、係合要素を構成するクラッチプレートの枚数を削減することができ、これにより、係合要素のコストの削減、ひいては変速機のコストの削減を図ることができる。

車速低減制御は、車両のブレーキを自動的に作動させる自動ブレーキ制御であってもよいし、駆動源の動力を増大させる動力増大制御であってもよい。また、車速低減制御は、自動ブレーキ制御および動力増大制御の両方であってもよい。

本発明によれば、後退レンジの構成が指示されている状態で車両が前進している場合に、その前進車速を速やかに低減させることができる。

本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両の要部の構成を示す図である。 車両の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。 「車速低減制御Ａ」について説明するための図であり、アクセル開度、スロットル開度、自動ブレーキ制動力、エンジン回転数、タービン回転数、プライマリシーブ回転数および車速の時間変化の一例を示す。 「車速低減制御Ｂ」について説明するための図であり、アクセル開度、スロットル開度、自動ブレーキ制動力、エンジン回転数、タービン回転数、プライマリシーブ回転数および車速の時間変化の一例を示す。 「車速低減制御Ａ＋Ｂ」について説明するための図であり、アクセル開度、スロットル開度、自動ブレーキ制動力、エンジン回転数、タービン回転数、プライマリシーブ回転数および車速の時間変化の一例を示す。 従来の車両において、シフトレバーがＤポジションからＲポジションに操作される際のエンジン回転数、タービン回転数、車速、アクセル開度およびスロットル開度の時間変化の一例を示す図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜車両の要部構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両１の要部の構成を示す図である。

車両１は、エンジン２を駆動源とする自動車である。エンジン２の出力は、トルクコンバータ３および無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）４を介して、車両１の左右の駆動輪に伝達される。

エンジン２には、エンジン２の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。また、エンジン２には、その始動のためのスタータが付随して設けられている。

車両１には、複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が備えられている。複数のＥＣＵには、エンジンＥＣＵ１１、変速機ＥＣＵ１２およびブレーキＥＣＵ１３が含まれる。各ＥＣＵは、マイコン（マイクロコントローラユニット）を含む構成であり、マイコンには、たとえば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、データフラッシュ（フラッシュメモリ）などが内蔵されている。複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。

エンジンＥＣＵ１１には、アクセルセンサ２１およびエンジン回転数センサ２２などが接続されている。

アクセルセンサ２１は、運転者により操作されるアクセルペダルの操作量に応じた検出信号を出力する。エンジンＥＣＵ１１は、アクセルセンサ２１から入力される検出信号に基づいて、アクセルペダルの最大操作量に対する操作量の割合、つまりアクセルペダルが踏み込まれていないときを０％とし、アクセルペダルが最大に踏み込まれたときを１００％とする百分率であるアクセル開度を演算する。

エンジン回転数センサ２２は、エンジン２の回転（クランクシャフトの回転）に同期したパルス信号を検出信号として出力する。エンジンＥＣＵ１１は、エンジン回転数センサ２２から入力されるパルス信号の周波数をエンジン２の回転数（エンジン回転数）に換算する。

エンジンＥＣＵ１１は、各種センサの検出信号から取得した情報および／または他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、エンジン２の始動、停止および出力調整などのため、エンジン２に設けられた電子スロットルバルブ、インジェクタおよび点火プラグなどを制御する。

変速機ＥＣＵ１２には、シフトポジションセンサ２３、車速センサ２４およびＧセンサ２５などが接続されている。

シフトポジションセンサ２３は、シフトレバー（セレクトレバー）のポジションに応じた検出信号を出力する。シフトレバーのポジションとして、たとえば、Ｐポジション（パーキングポジション）、Ｒポジション（リバースポジション）、Ｎポジション（ニュートラルポジション）およびＤポジション（ドライブポジション）が設けられている。Ｐポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションは、それぞれ無段変速機４のＰレンジ、Ｒレンジ、ＮレンジおよびＤレンジに対応する。シフトレバーは、Ｐポジション、Ｒポジション、ＮポジションおよびＤポジションの間でシフト操作することができ、シフトレバーをＰポジション、Ｒポジション、ＮポジションまたはＤポジションに選択的に位置させることにより、それぞれＰレンジ、Ｒレンジ、ＮレンジまたはＤレンジの構成を指示することができる。

車速センサ２４は、たとえば、車両１の走行に伴って回転する磁性体からなるロータと、ロータと非接触に設けられた電磁ピックアップとを備えている。ロータが一定角度回転する度に、電磁ピックアップからパルス信号が出力され、そのパルス信号が変速機ＥＣＵ１２に入力される。パルス信号の周波数は、車速に対応するので、変速機ＥＣＵ１２は、車速センサ２４から入力されるパルス信号の周波数を車速に換算する。

Ｇセンサ２５は、錘の変位に応じた信号を車両１の加速度に応じた検出信号として出力するものが採用されている。車速および／または路面の勾配が変化すると、錘が変位し、その変位に応じた信号がＧセンサ２５から出力される。変速機ＥＣＵ１２は、Ｇセンサ２５の検出信号から車両１の加速度を取得する。たとえば、車両１の前進時の加速度には、正の符号が付され、後退（後進）時の加速度には、負の符号が付される。

なお、車速センサ２４およびＧセンサ２５は、変速機ＥＣＵ１２とは別のＥＣＵに接続されていてもよい。その場合、そのＥＣＵにより、車速および加速度が取得されて、変速機ＥＣＵ１２に車速および加速度が入力されるとよい。

変速機ＥＣＵ１２は、各種センサの検出信号から取得した情報および／または他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、無段変速機４のＰレンジ、Ｒレンジ、ＮレンジまたはＤレンジを選択的に構成するため、無段変速機４の各部に油圧を供給するための油圧回路に含まれる各種のバルブなどを制御する。

なお、バルブには、プライマリプーリ５３、セカンダリプーリ５４、リバースクラッチＣ１およびフォワードブレーキＢ１（図２参照）に供給される油圧（制御圧）を出力する油圧制御バルブなどが含まれる。油圧制御バルブには、たとえば、電流値により出力油圧を制御可能なリニアソレノイドバルブが用いられている。

ブレーキＥＣＵ１３には、ブレーキセンサ２６などが接続されている。

ブレーキセンサ２６は、車室内に配設されたブレーキペダルの操作量に応じた信号を出力し、ブレーキＥＣＵ１３は、そのブレーキセンサ２６から入力される信号に基づいて、ブレーキペダルの操作量を取得する。

ブレーキＥＣＵ１３は、車速、ブレーキペダルの操作量および他のＥＣＵから入力される種々の情報などに基づいて、ブレーキアクチュエータ２７などを制御し、車両１の姿勢が安定に保たれた状態で車両１が制動されるように、各ブレーキから車輪に付与される制動力を制御する。また、ブレーキＥＣＵ１３は、ブレーキペダルの操作と無関係に、ブレーキアクチュエータ２７などを制御し、各ブレーキから車輪に制動力を自動的に付与する（自動ブレーキ）。

＜駆動系統の構成＞
図２は、車両１の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。

トルクコンバータ３は、ポンプインペラ３１、タービンランナ３２およびロックアップクラッチ３３を備えている。ポンプインペラ３１には、エンジン２の出力軸（Ｅ／Ｇ出力軸）が連結されており、ポンプインペラ３１は、Ｅ／Ｇ出力軸と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。タービンランナ３２は、ポンプインペラ３１と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。ロックアップクラッチ３３は、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とを直結／分離するために設けられている。ロックアップクラッチ３３が係合されると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とが直結され、ロックアップクラッチ３３が解放されると、ポンプインペラ３１とタービンランナ３２とが分離される。

ロックアップクラッチ３３が解放された状態において、Ｅ／Ｇ出力軸が回転されると、ポンプインペラ３１が回転する。ポンプインペラ３１が回転すると、ポンプインペラ３１からタービンランナ３２に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ３２で受けられて、タービンランナ３２が回転する。このとき、トルクコンバータ３の増幅作用が生じ、タービンランナ３２には、Ｅ／Ｇ出力軸の動力（トルク）よりも大きな動力が発生する。

ロックアップクラッチ３３が係合された状態では、Ｅ／Ｇ出力軸が回転されると、Ｅ／Ｇ出力軸、ポンプインペラ３１およびタービンランナ３２が一体となって回転する。

トルクコンバータ３と無段変速機４との間には、オイルポンプ５が設けられている。オイルポンプ５は、機械式オイルポンプであり、ポンプ軸は、ポンプインペラ３１と回転軸線が一致するように配置され、ポンプインペラ３１に相対回転不能に連結されている。これにより、エンジン２の動力によりポンプインペラ３１が回転されると、オイルポンプ５のポンプ軸が回転し、オイルポンプ５からオイルが吐出される。

無段変速機４は、トルクコンバータ３から入力される動力をデファレンシャルギヤ６に伝達する。無段変速機４は、入力軸４１、出力軸４２、ベルト伝達機構４３および前後進切替機構４４を備えている。

入力軸４１は、トルクコンバータ３のタービンランナ３２に連結され、タービンランナ３２と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。

出力軸４２は、入力軸４１と平行に配置されている。出力軸４２には、出力ギヤ４５が相対回転不能に支持されている。

ベルト伝達機構４３には、プライマリ軸５１およびセカンダリ軸５２が含まれる。プライマリ軸５１およびセカンダリ軸５２は、それぞれ入力軸４１および出力軸４２と同一軸線上に配置されている。

そして、ベルト伝達機構４３は、プライマリ軸５１に支持されたプライマリプーリ５３とセカンダリ軸５２に支持されたセカンダリプーリ５４とに、無端状のベルト５５が巻き掛けられた構成を有している。

プライマリプーリ５３は、プライマリ軸５１に固定された固定シーブ６１と、固定シーブ６１にベルト５５を挟んで対向配置され、プライマリ軸５１にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ６２とを備えている。可動シーブ６２に対して固定シーブ６１と反対側には、プライマリ軸５１に固定されたピストン６３が設けられ、可動シーブ６２とピストン６３との間に、ピストン室（油室）６４が形成されている。

セカンダリプーリ５４は、セカンダリ軸５２に対して固定された固定シーブ６５と、固定シーブ６５にベルト５５を挟んで対向配置され、セカンダリ軸５２にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ６６とを備えている。可動シーブ６６に対して固定シーブ６５と反対側には、セカンダリ軸５２に固定されたピストン６７が設けられ、可動シーブ６６とピストン６７との間に、ピストン室６８が形成されている。

なお可動シーブ６６とピストン６７との間には、ベルト５５に初期挟圧（初期推力）を与えるためのバイアススプリング６９が介在されている。バイアススプリング６９の弾性力により、可動シーブ６６およびピストン６７は、互いに離間する方向に付勢されている。

前後進切替機構４４は、入力軸４１とベルト伝達機構４３のプライマリ軸５１との間に介装されている。前後進切替機構４４は、遊星歯車機構７１、リバースクラッチＣ１およびフォワードブレーキＢ１を備えている。

遊星歯車機構７１には、キャリア７２、サンギヤ７３およびリングギヤ７４が含まれる。

キャリア７２は、入力軸４１に相対回転可能に設けられている。キャリア７２は、複数のピニオンギヤ７５を回転可能に支持している。複数のピニオンギヤ７５は、円周上に配置されている。

サンギヤ７３は、入力軸４１に相対回転不能に設けられて、複数のピニオンギヤ７５により取り囲まれる空間に配置されている。サンギヤ７３のギヤ歯は、各ピニオンギヤ７５のギヤ歯と噛合している。

リングギヤ７４は、その回転軸線がプライマリ軸５１の軸心と一致するように設けられている。リングギヤ７４には、ベルト伝達機構４３のプライマリ軸５１が連結されている。リングギヤ７４のギヤ歯は、複数のピニオンギヤ７５を一括して取り囲むように形成され、各ピニオンギヤ７５のギヤ歯と噛合している。

リバースクラッチＣ１は、油圧により、キャリア７２とサンギヤ７３とを直結（一体回転可能に結合）する係合状態（オン）と、その直結を解除する解放状態（オフ）とに切り替えられる。

フォワードブレーキＢ１は、キャリア７２とトルクコンバータ３および無段変速機４を収容するトランスミッションケースとの間に設けられ、油圧により、キャリア７２を制動する係合状態（オン）と、キャリア７２の回転を許容する解放状態（オフ）とに切り替えられる。

車両１の前進時には、リバースクラッチＣ１が解放されて、フォワードブレーキＢ１が係合される。エンジン２の動力が入力軸４１に入力されると、キャリア７２が静止した状態で、サンギヤ７３が入力軸４１と一体に回転する。そのため、サンギヤ７３の回転は、リングギヤ７４に逆転かつ減速されて伝達される。これにより、リングギヤ７４が回転し、ベルト伝達機構４３のプライマリ軸５１およびプライマリプーリ５３がリングギヤ７４と一体に回転する。プライマリプーリ５３の回転は、ベルト５５を介して、セカンダリプーリ５４に伝達され、セカンダリプーリ５４およびセカンダリ軸５２を回転させる。そして、セカンダリ軸５２と一体に、出力軸４２および出力ギヤ４５が回転する。出力ギヤ４５は、デファレンシャルギヤ６（デファレンシャルギヤ６の入力ギヤ）と噛合している。出力ギヤ４５が回転すると、デファレンシャルギヤ６から左右に延びるドライブシャフト７，８が回転して、駆動輪（図示せず）が回転することにより、車両１が前進する。

一方、車両１の後進時には、リバースクラッチＣ１が係合されて、フォワードブレーキＢ１が解放される。エンジン２の動力が入力軸４１に入力されると、キャリア７２およびサンギヤ７３が入力軸４１と一体に回転する。そのため、サンギヤ７３の回転は、リングギヤ７４に回転方向が逆転されずに伝達される。これにより、リングギヤ７４が車両１の前進時と逆方向に回転し、ベルト伝達機構４３のプライマリ軸５１およびプライマリプーリ５３がリングギヤ７４と一体に回転する。プライマリプーリ５３の回転は、ベルト５５を介して、セカンダリプーリ５４に伝達され、セカンダリプーリ５４およびセカンダリ軸５２を回転させる。そして、セカンダリ軸５２と一体に、出力軸４２および出力ギヤ４５が回転する。出力ギヤ４５が回転すると、デファレンシャルギヤ６から左右に延びるドライブシャフト７，８が前進時と逆方向に回転して、駆動輪（図示せず）が回転することにより、車両１が後進する。

＜Ｒポジション前進検出＞
シフトレバーがＲポジションに位置している間、変速機ＥＣＵ１２により、車両１が前進しているか否かが繰り返し判定される。

シフトレバーがＲポジションに位置していることは、シフトポジションセンサ２３の検出信号から取得することができる。

車両１が前進しているか否かは、Ｇセンサ２５の検出信号から演算される加速度の値の正負から判定することができる。すなわち、Ｇセンサ２５の検出信号から演算される加速度が正の値である場合、車両１が前進していると判定することができ、その加速度が負の値である場合、車両１が後退していると判定することができる。

このように、シフトレバーがＲポジションに位置している状態で車両１が前進しているか否かを繰り返し判定することにより、シフトレバーがＲポジションに位置する状態で車両１が前進していることを検出できる。

シフトレバーがＲポジションに位置する状態で車両１が後退している場合、以下に説明する車速低減制御（「車速低減制御Ａ」、「車速低減制御Ｂ」または「車速低減制御Ａ＋Ｂ」）が実行される。

車速低減制御は、シフトレバーがＲポジションに位置する状態で車両１が前進している場合に、その前進車速を低減させるための制御である。車速低減制御は、たとえば、車両１がＤレンジで前進（Ｄレンジ前進）している状態から、車両１が停車されずに、シフトレバーがＤポジションからＮポジションを経由してＲポジションに操作された場合に実行される。

＜車速低減制御Ａ＞
図３は、「車速低減制御Ａ」について説明するための図であり、アクセル開度、スロットル開度、自動ブレーキ制動力、エンジン回転数、タービン回転数、プライマリシーブ回転数（プライマリプーリ５３のシーブ６１，６２の回転数）および車速の時間変化の一例を示す。

車両１がＤレンジ前進している状態から、アクセルペダルから足が離されると、アクセル開度およびスロットル開度（エンジン２のスロットルバルブの開度）が低下する。アクセル開度およびスロットル開度の低下に応じて、エンジン回転数が低下し始める（時刻Ｔ１）。

その後、ブレーキ操作がなされず、車両１が前進しているうちに、シフトレバーがＲポジションからＤポジションに操作される途中、シフトレバーがＮポジションに位置すると、ＲレンジからＮレンジに切り替わる（時刻Ｔ２）。シフトレンジがＮレンジに切り替わると、車両１が前進しながら（Ｎレンジ前進）、その前進車速が低下し始めるとともに、トルクコンバータ３のタービンランナ３２（図２参照）の回転数であるタービン回転数が低下し始める。

シフトレバーがＲポジションまでシフト操作されても、前進車速が所定のリバースインヒビット車速よりも大きい間は、いわゆるリバースインヒビット制御（Ｒインヒビット制御）により、ＮレンジからＲレンジへの切り替えが禁止される（時間Ｔ３−Ｔ４）。

前進車速がリバースインヒビット車速以下に低下すると、ＤレンジからＲレンジへの切り替えのため、フォワードブレーキＢ１とリバースクラッチＣ１との掛け替えが開始される（時刻Ｔ４）。すなわち、変速機ＥＣＵ１２により、フォワードブレーキＢ１およびリバースクラッチＣ１に供給される油圧を出力する油圧制御バルブへの通電が制御されて、係合状態のフォワードブレーキＢ１の解放が開始され、解放状態のリバースクラッチＣ１の係合が開始される。フォワードブレーキＢ１が完全に解放され、リバースクラッチＣ１が完全に係合されると、Ｒレンジが構成される（時刻Ｔ５）。Ｒレンジが構成されると、トルクコンバータ３のタービンランナ３２とプライマリプーリ５３とが一体的に回転し、タービン回転数とプライマリシーブ回転数とが一致する。

Ｒレンジが構成された後も、車両１が慣性により前進する（Ｒレンジ前進）。そのため、リバースインヒビット制御中およびＲレンジ前進中は、変速機ＥＣＵ１２により、シフトレバーがＲポジションに位置する状態で車両１が前進していると判定され、車速低減制御の一例である「車速低減制御Ａ」が実行される。

「車速低減制御Ａ」では、変速機ＥＣＵ１２により、自動ブレーキを作動させる要求（自動ブレーキ要求）がブレーキＥＣＵ１３に送信される。この自動ブレーキ要求に応答して、ブレーキＥＣＵ１３により、ブレーキアクチュエータ２７などが制御されて、ブレーキペダルの操作と無関係に、ブレーキマスタシリンダからブレーキアクチュエータ２７に所定の油圧が入力され、その油圧が各ブレーキに分配されることにより、各ブレーキから車輪に制動力が自動的に付与される（自動ブレーキ作動）。

自動ブレーキが作動することにより、自動ブレーキ作動時の前進車速およびプライマリシーブ回転数の変化を示す実線と自動ブレーキ非作動時の前進車速およびプライマリシーブ回転数の変化を示す仮想線とを比較して理解されるように、車両１の前進車速およびプライマリシーブ回転数の低下度合いが大きくなり、前進車速およびプライマリシーブ回転数が大きく低減する。

その後、前進車速、タービン回転数およびプライマリシーブ回転数が０になると、「車速低減制御Ａ」が終了され、自動ブレーキが解除される（時刻Ｔ６）。そして、車両１が瞬間的に停止した後（時間Ｔ６−Ｔ７）、タービン回転数およびプライマリシーブ回転数の上昇に伴って、車両１が後退し始める（時刻Ｔ７）。

＜車速低減制御Ｂ＞
図４は、「車速低減制御Ｂ」について説明するための図であり、アクセル開度、スロットル開度、自動ブレーキ制動力、エンジン回転数、タービン回転数、プライマリシーブ回転数および車速の時間変化の一例を示す。

変速機ＥＣＵ１２により、シフトレバーがＲポジションに位置する状態で車両１が前進していることが検出された場合に、前述の「車速低減制御Ａ」に代えて、「車速低減制御Ｂ」が実行されてもよい。

「車速低減制御Ｂ」は、フォワードブレーキＢ１とリバースクラッチＣ１との掛け替えによってＲレンジが構成され、タービン回転数とプライマリシーブ回転数とが一致したことに応じて実行される（時刻Ｔ５）。

「車速低減制御Ｂ」では、変速機ＥＣＵ１２により、エンジン２の出力を増大させる要求（駆動力増加要求）がエンジンＥＣＵ１１に送信される。この駆動力増加要求に応答して、エンジンＥＣＵ１１により、アクセルペダルの操作と無関係に、エンジン２のスロットルバルブが所定のスロットル開度まで開かれる。これにより、エンジン２の回転数が上昇し、エンジン２の出力が増大する。

Ｒレンジ前進中、トルクコンバータ３のタービンランナ３２の回転がエンジン回転と逆方向の回転となるため、エンジン２からの駆動力により、タービン回転数およびプライマリシーブ回転数が低下し、これに伴って前進車速が低下する。このとき、エンジン２の出力（エンジン出力）が増大されることにより、エンジン出力の増大時のタービン回転数、プライマリシーブ回転数および前進車速の変化を示す実線とエンジン出力の非増大時のタービン回転数、プライマリシーブ回転数および前進車速の変化を示す仮想線とを比較して理解されるように、タービン回転数およびプライマリシーブ回転数の低下度合いが大きくなり、前進車速が大きく低減する。

その後、前進車速、タービン回転数およびプライマリシーブ回転数が０になると、「車速低減制御Ｂ」が終了される（時刻Ｔ６）。

＜車速低減制御Ａ＋Ｂ＞
図５は、「車速低減制御Ａ＋Ｂ」について説明するための図であり、アクセル開度、スロットル開度、自動ブレーキ制動力、エンジン回転数、タービン回転数、プライマリシーブ回転数および車速の時間変化の一例を示す。

変速機ＥＣＵ１２により、シフトレバーがＲポジションに位置する状態で車両１が前進していることが検出された場合に、「車速低減制御Ａ＋Ｂ」として、前述の「車速低減制御Ａ」および「車速低減制御Ｂ」の両方が実行されてもよい。

「車速低減制御Ａ」の実行により、自動ブレーキが作動するので、リバースインヒビット制御開始後において、車両１の前進車速およびプライマリシーブ回転数の低下度合いが大きくなり、前進車速およびプライマリシーブ回転数が大きく低減する。

「車速低減制御Ｂ」の実行により、エンジン２の出力が増大されるので、Ｒレンジ前進中において、タービン回転数およびプライマリシーブ回転数の低下度合いが大きくなり、前進車速がさらに大きく低減する。

＜作用効果＞
以上のように、シフトレバーがＲポジションに位置する状態で車両１が前進していることが検出されると、「車速低減制御Ａ」、「車速低減制御Ｂ」または「車速低減制御Ａ＋Ｂ」が実行される。

「車速低減制御Ａ」の実行により、リバースインヒビット制御開始後の前進車速を速やかに低減させることができる。車両１が前進している状態でシフトレバーがＤポジションからＲポジションにシフト操作された場合に、車両１が後退を開始するまでの時間を短縮することができる。

また、車両１の前方に下り勾配している路面において、シフトレバーがＲポジション以外の位置からＲポジションにシフト操作された場合に、車両１が前進方向にずり下がると、シフトレバーがＲポジションに位置する状態で車両１が前進していることが検出される。この場合に、「車速低減制御Ａ」または「車速低減制御Ａ＋Ｂ」が実行されて、自動ブレーキが作動することにより、車両１の前進車速が速やかに低減するので、車両１のずり下がり距離を低減することができる。

さらに、フォワードブレーキＢ１とリバースクラッチＣ１との掛け替えの前から自動ブレーキが作動し、車両１の前進車速の低減が進んでいるので、その掛け替え時におけるキャリア７２とサンギヤ７３との差回転を小さくすることができる。そのため、リバースクラッチＣ１の滑り量を低減することができる。その結果、リバースクラッチＣ１の滑りによる発熱量を低減することができ、リバースクラッチＣ１の耐久性の悪化を抑制することができる。また、リバースクラッチＣ１を構成するクラッチプレートの枚数を削減することができ、これにより、リバースクラッチＣ１のコストの削減、ひいては無段変速機４のコストの削減を図ることができる。

さらには、フォワードブレーキＢ１とリバースクラッチＣ１との掛け替え中にトルクコンバータ３のタービンランナ３２の回転が瞬間的に０になった後、タービンランナ３２がエンジン回転方向と逆方向に回転する。これにより、エンジン回転方向のエンジントルクに対してトルクコンバータ３のタービンランナ３２のトルク（タービントルク）が逆方向となるので、タービントルクがエンジン２の負荷となって、エンジンストールするおそれがある。「車速低減制御Ａ」または「車速低減制御Ａ＋Ｂ」が実行されて、自動ブレーキが作動することにより、エンジントルクと逆方向のタービントルクを低減させることができる。よって、エンジンストールの発生を抑制でき、耐エンスト性を向上させることができる。

また、「車速低減制御Ｂ」の実行により、Ｒレンジ前進中のエンジン出力を増大させることができ、そのエンジン出力の増大により、車両１の前進車速を低減させることができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、前述の実施形態では、無段変速機４を取り上げたが、本発明に係る制御装置は、動力分割式無段変速機に用いることもできる。動力分割式無段変速機は、変速比の変更により動力を無段階に変速するベルト式の無段変速機構と、動力を一定の変速比で変速する一定変速機構とを備え、駆動源の動力を２系統に分割して伝達可能な変速機である。

また、本発明は、２個係合要素の掛け替えによりＤレンジまたはＲレンジが選択的に構成される変速機であれば、ＡＴ（Automatic Transmission：自動変速機）またはＤＣＴ（Dual Clutch Transmission：デュアルクラッチ式変速機）に備えられる２個の係合要素（たとえば、１速用クラッチおよび２速用クラッチ）に適用されてもよい、

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１ 車両
２ エンジン（駆動源）
３ トルクコンバータ
４ 無段変速機（変速機）
１２ 変速機ＥＣＵ（車両用制御装置、検出手段、低減制御手段）
２３ シフトポジションセンサ（検出手段）
２５ Ｇセンサ（検出手段）

Claims (1)

1. 駆動源と、トルクコンバータと、前記駆動源から前記トルクコンバータを介して入力される動力を前進方向の動力として出力する前進レンジおよび当該入力される動力を後退方向の動力として出力する後退レンジを含む複数の変速レンジが選択的に構成される変速機とを搭載した車両に用いられる制御装置であって、
   前記後退レンジの構成が指示されている状態での車両の前進を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって車両の前進が検出された場合に、前記車両の前進車速を低減させる車速低減制御を実行する低減制御手段とを含む、車両用制御装置。

Images