JP2920710B2 - 車両のクリープ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のクリープを低減
・制御する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用自動変速機は、一般にエンジンか
ら回転動力を受ける流体式トルクコンバータと、該流体
式トルクコンバータから回転動力を受ける歯車変速装置
とを有し、該歯車変速装置の変速段を車速及びアクセル
開度の踏み込み量に応じて、予め定められた変速パター
ンに従って切り換える構成とされている。

【０００３】周知のように、自動変速機のシフトレンジ
には、ドライブレンジ、ニュートラルレンジ、パーキン
グレンジ、・・・等のシフトレンジが設定されている
が、このシフトレンジをドライブレンジ等の走行レンジ
に設定した場合には、車両が少しずつ前進するいわゆる
クリープが発生する。

【０００４】これは、例えばドライブレンジに設定する
と、前記歯車変速装置が第１速段状態とされ、且つエン
ジンがアイドル回転速度で回転しているため、トルクコ
ンバータを介して若干のトルクが車輪側に伝達されてく
るためである。

【０００５】このクリープ現象は、シフトレンジをニュ
ートラルレンジにすることによってこれを解除すること
ができるが、走行中特に発進と停止とが頻繁に行われる
状態等においては、シフトレンジをドライブレンジに維
持したままフットブレーキによってこのクリープ現象を
抑え込むことがよく行われる。

【０００６】このような点に鑑み、従来、シフトレンジ
が前進走行レンジとされているときであっても、所定の
条件が成立したときにはニュートラル状態を自動的に形
成してクリープを防止するようにした技術が提案されて
いる（例えば特開昭５９−３４０５２）。

【０００７】具体的には、この所定の条件とは、アクセ
ルペダルが解放され、フットブレーキが踏み込まれ、且
つ、車速が実質的に零と検出されたときとすることが多
い。

【０００８】なお、ニュートラル状態を形成するには、
具体的にはフォワードクラッチ（発進用摩擦係合装置）
を滑らせることになる。

【０００９】こうしたクリープ制御を実行することによ
り、クリープの発生を防止すると共に、アイドル時の振
動を低減し、更にトルクコンバータの引き摺りによって
アイドル運転時の燃料消費効率が悪化するのを防止する
ことができるようになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クリー
プ防止制御（ニュートラル制御）を開始するべき所定の
条件が満足されると、前記フォワードクラッチの係合圧
を徐々に減少する制御に入るが、この場合に、ショック
緩和のために該フォワードクラッチの係合圧の低下をゆ
っくりと行った場合には制御開始からクラッチ解放まで
の時間が長くなって振動の低減や燃費向上の効果がそれ
だけ小さくなるという不具合がある。

【００１１】一方、解放までの時間をただ単に短くした
だけでは、当該フォワードクラッチが解放する際のショ
ックが大きくなってしまうという不具合がある。

【００１２】本発明は、このような従来の問題に鑑みて
なされたものであって、クリープ防止制御を実行するべ
き所定の条件が成立したときには、速かにフォワードク
ラッチを解放させることによって燃費向上の効果や振動
低減の効果を最大限に確保する共に、このフォワードク
ラッチが解放されるときのショックを非常に小さく抑え
ることのできる車両のクリープ制御装置を提供し、上記
課題を解決せんとしたものである。

【００１３】

【発明を解決するための手段】本発明は、図１にその要
旨を示すように、自動変速機のシフトレンジが前進走行
レンジとされているときであっても、所定の条件が成立
したときには発進用摩擦係合装置の係合圧を低下させて
ニュートラル状態を形成し、クリープを防止するように
構成した車両のクリープ制御装置において、前記所定の
条件が成立したときに、前記発進用摩擦係合装置の係合
圧を解放直前の油圧レベルまで急激に低下させる手段
と、この油圧レベルから比較的大きな傾斜で徐々に係合
圧を低下させる手段と、この比較的大きな傾斜で係合圧
を徐々に低下させた後に、更に小さな傾斜で係合圧を緩
やかに低下させる手段と、を備えたことにより、上記課
題を解決したものである。

【００１４】

【作用】本発明においては、クリープ防止制御に入るた
めの所定の条件が成立した際には、まずフォワードクラ
ッチが解放する直前の油圧レベルにまで急激に係合圧を
低下させ、この油圧レベルからはゆっくりと係合圧を低
下させるようにしている。 しかも、この際に、先ず比較
的大きな傾斜で徐々に係合圧を低下させ、この比較的大
きな傾斜で係合圧を徐々に低下させた後に、更に小さな
傾斜で係合圧を非常に緩やかに低下させるようにしてい
る。 このため、解放指令を出してから実際に解放が始ま
るのでの時間を短くすることができ、燃費向上の効果、
振動低減の効果等を十分に確保することができ、且つ、
実際に解放が開始される瞬間には非常にゆっくりとした
速度で係合圧が低下させられるため、ショックの発生を
低く抑えることができる。

【００１５】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。

【００１６】図２は、本発明が適用される、吸入空気量
感知式の自動車用電子燃料噴射エンジンと組合わされた
自動変速機の全体概要図である。この実施例ではクリー
プ制御を実行する際にエンジンのトルク制御を一体的に
行っている。

【００１７】エアクリーナ１０から吸入された空気は、
エアフローメータ１２、サブスロットル弁１４Ｂ、メイ
ンスロットル弁１４Ａ、サージタンク１６、吸気マニホ
ルド１８へと順次送られる。この空気は、吸気ポート２
０付近でインジェクタ２２から噴射される燃料と混合さ
れ、吸気弁２４を介して更にエンジン本体２６の燃焼室
２６Ａへと送られる。

【００１８】燃焼室２６Ａ内において混合気が燃焼した
結果生成される排気ガスは、排気弁２８、排気ポート３
０、排気マニホルド３２及び排気管（図示省略）を介し
て大気に放出される。

【００１９】前記エアフローメータ１２には、吸気温を
検出するための吸気温センサ１００が設けられている。
又、前記排気マニホルド３２には、エンジンの排気ガス
中の酸素の量を検出するためのＯ₂ センサ１０６が設け
られている。

【００２０】前記メインスロットル弁１４Ａは、運転席
に設けられた図示せぬアクセルペダルと連動して回動す
る。前記サブスロットル弁１４Ｂは、自動変速機等の制
御を行うときに、エンジントルクを制御するためのもの
である。

【００２１】このメインスロットル弁１４Ａ及びサブス
ロットル弁１４Ｂには、それぞれ、その開度を検出する
ためのスロットルセンサ１０２Ａ、１０２Ｂが設けられ
ている。

【００２２】前記エンジン本体２６のシリンダブロック
２６Ｂには、エンジン冷却水温を検出するための水温セ
ンサ１０４が配設されている。

【００２３】更に、エンジン本体２６のクランク軸によ
って回転される軸を有するディストリビュータ３８に
は、前記軸の回転からクランク角を検出するためのクラ
ンク角センサ１０８が設けられており、これからエンジ
ン回転速度が検出されるようになっている。

【００２４】コンピュータ８０では、各センサからの入
力信号をパラメータとして燃料噴射量や最適点火時期を
計算し、該燃料噴射量に対応する所定時間だけ燃料を噴
射するように前記インジェクタ２２を制御する。又、前
記最適点火時期が得られるように、前記イグニッション
コイル４４を制御する出力を行う。

【００２５】又、メインスロットル弁１４Ａの上流とサ
ージタンク１６とを連通させるバイパス通路には、ステ
ップモータで駆動されるアイドル回転速度制御弁４２が
設けられており、前記コンピュータ８０から出力される
信号によってアイドル回転速度が制御される。

【００２６】この実施例における自動変速機５０は、ス
ロットルセンサ１０２Ａ、１０２Ｂ、車速センサ１１
８、あるいはＮc0センサ１１３等の信号により予め設定
された変速パターンに従って予め定められた処理を行
い、これにより自動変速機５０内の図示せぬソレノイド
が駆動・制御され、各クラッチ、ブレーキ等の係合の組
合せが行われて変速制御がなされる。

【００２７】このような装置において、前記コンピュー
タ８０は、前記サブスロットル弁１４Ｂにより、クリー
プ制御解除時にエンジントルクの低減制御を実行する。

【００２８】図３は、前記サブスロットル弁１４Ｂの開
度θs と、エンジントルクについてのグラフである。こ
のグラフによれば、サブスロットル弁開度θs の変化に
対するエンジントルクの変化の度合は、メインスロット
ル弁開度θm により影響を受けることが判る。

【００２９】しかしながら、メインスロットル弁開度θ
m が、例えば１５％の場合、サブスロットル弁開度θs
が３０％から１００％の間ではエンジントルクは略一定
である。メインスロットル弁開度θm が２５％の場合
は、サブスロットル弁開度θsが４０％から１００％の
範囲内ではエンジントルクは略一定である。メインスロ
ットル弁開度θm が６０％と１００％の場合は、サブス
ロットル弁開度θs が５０％から１００％の範囲内では
エンジントルクは略一定である。この関係をまとめる
と、図４で示されるようになる。

【００３０】この具体的な数字は、個々のエンジン、あ
るいはメインスロットル弁１４Ａとサブスロットル弁１
４Ｂの大きさの比率等によって変化するが、サブスロッ
トル弁１４Ｂが特定の所定値以上の範囲ではエンジント
ルクが殆ど変わらないという定性的な傾向は、特に電子
制御エンジンにおいて一般的に認められる現象である。

【００３１】そこで、例えば図３、図４において例示し
たようなスロットル弁システムを採用しているエンジン
にあっては、例えばクリープ防止状態とされているとき
（メインスロットル弁開度θm は０％）に予めサブスロ
ットル弁開度θs を３０％〜５０％付近にまで絞り込ん
でおくことにより、クリープ防止状態におけるエンジン
トルクに影響を与えることなく「待機」することがで
き、しかもアクセルが踏み込まれてメインスロットル弁
１４Ａがどのように変化したとしても、サブスロットル
弁１４Ｂを閉じ始めるのとほぼ同時にエンジントルクを
急激に低下させることができるようになる。

【００３２】一方、コンピュータ８０には、シフトレン
ジがドライブレンジであることを検出するためのシフト
レンジセンサ１１２、アイドル接点信号がオンであるこ
と（アクセルが全閉であること）を検出するためのアイ
ドルセンサ１１４、フットブレーキが踏込まれているこ
とを検出するためのフットブレーキセンサ１１６、車速
が零に近い所定値Ｖ0 以下であることを検出するための
車速センサ１１８、ステアリングが非操作状態にあるこ
とを検出するためのステアリングセンサ１２０、ターン
シグナルスイッチがオフであることを検出するためのタ
ーンシグナルスイッチセンサ１２２からの各種信号が取
込まれる。

【００３３】コンピュータ８０は以上のような各種セン
サからの信号を分析し、クリープ防止制御に入るべきと
判断したときには、後述するフローにより自動変速機５
０のフォワードクラッチ（図示省略）の係合圧を低減す
るように指令し、ドライブレンジであってもニュートラ
ル状態を形成してクリープの発生を防止する。なお、こ
のニュートラルを形成するための具体的な油圧構成等
は、従来周知のものがそのまま適用できるため、ここで
は詳細な説明は省略する。

【００３４】図５は、上記実施例装置において具体的に
実行される制御フローを示している。

【００３５】図においてステップ２００〜２０６までが
クリープ制御の成立条件を判断するステップである。

【００３６】即ち、この実施例では、 シフトレンジがドライブレンジ（ステップ２００）、 アイドル接点信号がオン（ステップ２０１）、 フットブレーキ信号がオン（ステップ２０２）、 車速Ｖが零に近い所定値Ｖ0 以下（ステップ２０
３）、 ターンシグナルスイッチがオフ（ステップ２０４）、 ニュートラル状態からのステアリングの操舵角の絶対
値｜ＨＡ｜が所定値ＨＡo 以下（ステップ２０５）、 エンジン回転速度Ｎe が所定値Ｎeo以下（ステップ２
０６）、 の全ての条件が成立したときに初めてクリープ防止制御
が実行される。

【００３７】ここで、〜の条件は、クリープ防止制
御の実質的成立条件に相当し、の条件はフェイルセー
フの観点から確認のために検出される条件に相当する。

【００３８】〜の条件が全て成立すると、ステップ
２０７に進んでサブスロットル弁１４Ｂの開度が所定値
θs1まで閉じられる。このθs1は、エンジントルクが低
減する直前の値に設定されている。

【００３９】その後、ステップ２０８に進んで図示せぬ
フォワードクラッチが解放されてニュートラル状態が形
成され、クリープ防止状態とされる。

【００４０】この詳細なフローを図６に示す。又、この
フローが実行されたときの各特性を図７の実線で示す。

【００４１】まずステップ２０８a では既にクリープ防
止制御モード（フォワードクラッチのスリップ量のフィ
ードバック制御によりクリープ防止制御がなされている
状態）に入っているか否かをフラグＦ0 により判定す
る。

【００４２】ステップ２０８b では開始モード（クリー
プ防止制御に入るべくデューティ比のスキップアップが
開始された状態）か否かをフラグＦ1 によって判定す
る。

【００４３】ステップ２０８c では（開始モードに入る
ために）フォワードクラッチの係合圧を制御する（図示
せぬ）リニアソレノイドのデューティー比を所定値Ｄ1
まで一気に増大させる。この実施例では２段に分けてス
イープ制御を行うようにしてあり、この所定値Ｄ1 は、
フォワードクラッチが絶対に滑り出さない値に設定され
ている（図７のa 参照）。

【００４４】ステップ２０８d では第２段目のスイープ
制御が終了したか否かが判定される（図７のc ）。ステ
ップ２０８e では第１段目のスイープ制御が終了したか
否かが判定される（図７のb ）。ステップ２０８f では
前記リニアソレノイドのデューティー比をＤ1 から第１
段目の傾斜αによりスイープアップさせる。ステップ２
０８g では前記開始モードフラグＦ1 が１に設定され
る。ステップ２０８h ではリニアソレノイドのデューテ
ィー比が第２段目の傾斜β（α＞β）によりスイープア
ップされる。ステップ２０８i ではクリープ防止制御モ
ードが実行され、ステップ２０８j ではクリープ防止制
御モードであることを示すクラグＦ0 が１に設定され
る。

【００４５】以上の制御フローの結果、フォワードクラ
ッチの係合圧を制御するリニアソレノイドのデューティ
ー比は図７の実線のように２段階に分けて立上げられ、
その結果油圧が同図実線に示したように低下させられる
ようになる。

【００４６】この図７においては、従来とショックが同
等の特性を破線で、又、従来と応答性が同等の特性を一
点鎖線で合せて示している。図から明らかなように、本
実施例では、係合圧を一気に低下させた後、２段階に分
けて徐々に低減しているため、応答性が良く、しかもシ
ョックが小さいことが確認できる。

【００４７】図５に戻って、ステップ２０１〜２０６の
１つでも条件を不成立が判定された場合には、即座にニ
ュートラル防止状態が解除される。

【００４８】この結果、例えばターンシグナルスイッチ
の信号がオンとされている、即ち運転者が右左折しよう
としている状態で待機していると判断された場合には、
「クリープ防止制御の条件が不成立」となり、クリープ
の発生は防止されない。従って、交差点において大きな
道路に右左折して進入するような場合に、通常のドライ
ブレンジの状態からの発進と全く同様な発進の応答性を
得ることができる。

【００４９】又、例えばステアリングの操舵角｜ＨＡ｜
が所定値以上であると判断されるた場合も「クリープ防
止制御の条件が不成立」となり、クリープは防止されな
い。従って車両の幅寄せ、縦列駐車、あるいは狭い場所
での車庫入れのようにステアリングの操作を伴うような
場合にはクリープが発生するようになるため、フットブ
レーキの操作により、クリープ車速以下の種々の微速状
態を容易に調整・確保することが可能となり、こうした
運転操作が非常に容易となる。

【００５０】ステップ２０２〜２０６のいずれかの条件
が不成立となった場合にはステップ２１４を経て（ステ
ップ２０１の条件が不成立となった場合には直接）、ス
テップ２０９に進んでサブスロットル弁１４Ｂの開閉制
御の終了タイミングが到来したか否かが判定される。こ
の判定は、具体的には例えば（１）式が成立するか否か
を判断することにより行う。

【００５１】Ｎc0＜Ｎ0 ×i ＋Ｄ …（１）

【００５２】ここで、Ｎc0は自動変速機のトルクコンバ
ータのタービン回転速度（自動変速機の入力軸回転速
度）、Ｎ0 は自動変速機の出力軸回転速度、i は第１速
段のギヤ比、Ｄは定数である。

【００５３】当初は、フォワードクラッチが未だ大きく
滑っている状態であるため、この判定は「ＮＯ」とな
り、ステップ２１０へと進む。

【００５４】ステップ２１０では、クリープ制御の解除
時におけるトルクダウン制御を実行するべく、サブスロ
ットル弁１４Ｂの開度を所定値θs2まで閉じる。これに
より、速やかにトルクダウンが実行される。

【００５５】ステップ２１２では、第１速段を形成する
べく、フォワードクラッチを係合させる指令が出され
る。

【００５６】やがて、フォワードクラッチの係合が進
み、ステップ２０９において前述（１）式が成立したと
判定されると、ステップ２１１に進んでサブスロットル
弁１４Ｂが全開とされ、トルクダウン制御が終了され
る。即ち、この実施例によれば、フォワードクラッチは
エンジントルクが低減させられている状態で係合できる
ようになるため、小さな変速ショックで速く完全係合す
ることができ、しかも、完全係合の直前においてエンジ
ントルクが復帰させられるため、係合完了と同時に速や
かな発進が可能となるものである。

【００５７】なお、シフトレンジがドライブレンジでな
いと判断されたときには、ステップ２１３あるいはステ
ップ２１６へと進むようになっている。シフトレンジが
ドライブレンジでないときには、クリープ低減制御は実
行されない。即ち、ステップ２１４においてフォワード
クラッチが完全係合し終わったかどうかが判定され、係
合中であるときにはステップ２１７に進んで、サブスロ
ットル弁１４Ｂは全開とされると共に、ステップ２１８
でフォワードクラッチがゆっくりと係合させられる。な
お、係合が終了するとフローはステップ２１４から２０
９、２１１、２１２と進み、フォワードクラッチの完全
係合が維持される構成とされている。

【００５８】一方、シフトレンジがドライブレンジでも
２レンジでもＬレンジでもないと判定されたときには、
ステップ２１９に進んでサブスロットル弁１４Ｂが全開
とされると共に、前進レンジでないため、ステップ２２
０でフォワードクラッチが完全解放される。

【００５９】このような構成により、クリープ防止状態
とされているときに予めサブスロットル弁１４Ｂをエン
ジントルクに影響のない所定値θs1まで閉じて、いわゆ
る待機状態を形成するため、クリープ制御の解除と共に
サブスロットル弁を更に所定値θs2まで閉じることによ
り、応答性良くエンジントルクを低減することができ
る。

【００６０】なお、前記所定値θs1、θs2の具体的な
値、及びその閉じ速度は、 １）定数、 ２）メインスロットル弁１４Ａの開度θm をパラメータ
とするマップ、 ３）メインスロットル弁１４Ａの開度θm とエンジン回
転速度Ｎe をパラメータとするマップ、 ４）メインスロットル弁１４Ａの開度θm とサブスロッ
トル弁１４Ｂの開度θs とエンジン回転速度Ｎe とによ
り算出されるエンジントルクを一定とするようにフィー
ドバック制御を行った値、 等により、エンジントルクを十分に且つ支障なく低減で
きるように、それぞれ決定する。

【００６１】サブスロットル弁１４Ｂを全開とするとき
の速度は、前記１）、２）及び４）サブスロットル弁を
パラメータとしたマップ値、のいずれの方法による値で
もよい。

【００６２】なお、上記実施例装置においては、メイン
スロットル弁１４Ａの他にサブスロットル弁１４Ｂを設
け、このサブスロットル弁１４Ｂを電子的に制御するよ
うにしていたが、本発明の実施に当りエンジントルクは
必ずしも制御する必要はない。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
従来に比べ応答性を損なうことなく、即ち、振動の低
減、あるいは燃費の向上等を十分に図りながら、しかも
このクリープ防止制御に入る時のショックを非常に小さ
く抑えることができるようになるという優れた効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の要旨を示すブロック図であ
る。

【図２】図２は、本発明の実施例が適用された自動変速
機及びエンジンの一体制御装置の全体スケルトン図であ
る。

【図３】図３は、サブスロットル弁開度θs とエンジン
トルクとの関係を示した線図である。

【図４】図４は、メインスロットル弁開度θm とエンジ
ントルク不変の下限サブスロットル弁開度θs の関係を
示した線図である。

【図５】図５は、上記実施例装置において実行される制
御フローを示す流れ図である。

【図６】図６は、フォワードクラッチが解放される時の
制御フローの詳細を示す流れ図である。

【図７】図７は、上記制御フローを実行したときのデュ
ーティー比、係合圧、及びタービン回転数の特性を従来
例と比較して示した線図である。

【符号の説明】

１４Ａ…メインスロットル弁、 １４Ｂ…サブスロットル弁、 ２６…エンジン本体、 １０２Ａ、１０２Ｂ…スロットルセンサ、 １１６…フットブレーキセンサ、 １１８…車速センサ、 １２０…ステアリングセンサ、 １２２…ターンシグナルスイッチセンサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48 B60K 41/00 - 41/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動変速機のシフトレンジが前進走行レン
   ジとされているときであっても、所定の条件が成立した
   ときには発進用摩擦係合装置の係合圧を低下させてニュ
   ートラル状態を形成し、クリープを防止するように構成
   した車両のクリープ制御装置において、 前記所定の条件が成立したときに、前記発進用摩擦係合
   装置の係合圧を解放直前の油圧レベルまで急激に低下さ
   せる手段と、 この油圧レベルから比較的大きな傾斜で徐々に係合圧を
   低下させる手段と、この比較的大きな傾斜で係合圧を徐々に低下させた後
   に、更に小さな傾斜で係合圧を緩やかに低下させる手段
   と、 を備えたことを特徴とする車両のクリープ制御装置。