JP3052220B2 - 車両のクリープ防止制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のクリープ防止制
御装置に関する。

【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、・・・等が設定されている。このシフトレン
ジをドライブ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、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
がドライブ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。

【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（前進走行を実行すると
きに係合するクラッチ）を滑らせることになる。

【０００９】このような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
できるようになる。

【００１０】ところで、このクリープ防止制御を実行す
る場合、フォワードクラッチを完全に解放してしまう
と、発進の際のタイムラグが大きくなるため、特開昭６
１−２７８６５０においては、トルクコンバータの出力
軸回転速度（タービン回転速度）Ｎt と入力軸回転速度
（ポンプ回転速度＝エンジン回転速度に対応）Ｎi との
差（Ｎt −Ｎi ）、又は、これらの比（Ｎt ／Ｎi ）を
目標値と比較し、フォワードクラッチを車両が前進しな
い程度のいわゆる半クラッチ状態にフィードバック制御
し、クリープの防止と発進の応答性低下の防止とを両立
させるようにした技術が開示されている。

【００１１】又、このようにトルクコンバータの入出力
軸回転速度の差、又は比を目標値と比較する制御におい
ては、当該フィードバック制御中にエアコンの負荷、電
気負荷等のエンジンの補機負荷の変動に対応すべく、エ
ンジンのアイドル回転速度が変化した場合、このアイド
ル回転速度の変化に伴ってクリープトルクが変化すると
いう問題があるため、特開昭５９−１７０５１では次の
ような技術が提案されている。

【００１２】即ち、特開昭５９−１７０５１では、エア
コン等がオンとされアイドル回転速度を上昇させるべき
条件が成立したときには、次の発進に際してブレーキペ
ダルを離したときに自動変速機がニュートラルからアイ
ドルアップされた前進駆動状態に移るため（通常よりも
強いクリープを受けることになるため）、これを嫌っ
て、アイドル回転速度が上昇させられるような条件が成
立したときには上記クリープ防止制御を中止するように
した技術が提案されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この特
開昭５９−１７０５１で開示されたような技術を採用し
た場合には、アイドル回転速度の上昇と同時にクリープ
防止制御から通常のドライブレンジ制御となるため、ク
リープトルクが急増し、ブレーキの踏み増しが必須とな
る等、一層不具合が顕著になっしまう。

【００１４】又、一般に、クリープ防止制御の実行頻度
の高い市街地での渋滞走行時等においては、エアコン作
動の割合が高く、しかも、エアコン作動に伴ってアイド
ルアップされているときはトルクコンバータの引摺りト
ルクも大きくなるため、エアコンオフの状態に比べてク
リープ防止制御によるアイドル燃費向上効果が高い。従
ってこのときにクリープ防止制御を中止するのは、燃費
向上の効果がかなり阻害されてしまう。

【００１５】このような点に鑑み、本出願人は、エアコ
ンのオン、オフ等エンジンのアイドル回転速度を上昇さ
せるべき要因のあるなしに拘らず、クリープ防止制御を
実行するようにすると共に、常にクリープトルク（車両
を前進させようとするトルク）が一定となるようにフィ
ードバック制御するような技術を開示した（特願平２−
３２３９６１：未公知）。

【００１６】この技術によれば、クリープ制御の実行中
に、たとえエアコン負荷、あるいは電気負荷等の変動に
対応するべくエンジンのアイドル回転速度（及びエンジ
ントルク）に変化があったとしても、クリープトルクが
変化せず、ブレーキの踏み増し等を行うことなく安定し
て停止状態を維持することができるようになる。又燃費
向上も図れるようになる。

【００１７】しかしながら、確かにこの技術によればエ
アコン等の負荷変化が生じた場合には、当該フィードバ
ック制御によって新たな油圧レベルに収束させるのは可
能ではあるが、クリープ防止条件が成立した直後、当該
クリープ防止制御に移行する途中でこのような負荷変動
があると、収束状態となるまでの時間増加、あるいは制
御の収束性不良によるエンジン回転速度あるいはタービ
ン回転速度のハンチングが生じ、ひいてはクリープ力に
ハンチングが生じ易くなるという問題がある。

【００１８】これは、たとえクリープ防止制御の条件が
成立した直後からフィードバック制御を実行しようとし
たとしても、この移行時はタービン回転速度が零（停
止）から回転し始める状態下にあり、油圧系に応答遅れ
があることと相まって、このような状態下ではフィード
バック制御の実行自体が非常に困難なことにその原因が
あると解される。

【００１９】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、エンジン回転速度やタービン回転速
度、あるいはクリープトルクにハンチングを生じさせる
ことなく、速やかに且つ小さなショックでクリープ防止
制御に移行させ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。

【００２０】

【課題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、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、
所定の摩擦係合要素を滑らすことによってニュートラル
状態を形成してクリープを防止するように構成した車両
のクリープ防止制御装置において、前記所定の条件が成
立したときに、所定の油圧特性によって前記摩擦係合要
素を滑らせ、前記クリープ防止制御に移行する手段と、
該移行の完了を検出する手段と、該移行の完了まではエ
ンジンの補機による負荷が変動するのを禁止する手段
と、該移行の完了と共にフィードバックによる制御体系
によって当該クリープ防止を維持す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。

【００２１】

【作用】本発明においては、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、最初からフィード
バック制御をするのではなく、先ず所定の油圧特性によ
って摩擦係合要素（フォワードクラッチ）を滑らせ、ク
リープ防止制御に移行させるようにしている。

【００２２】この「所定の油圧特性」は、具体的にはフ
ォワードクラッチの油圧を一定割合で徐々に低減してい
くような特性を採用するとよい。これにより、速やかに
且つ小さなショックでクリープ防止制御に移行すること
ができる。

【００２３】そして、本発明では、このクリープ防止制
御への移行が完了したか否かを検出し、当該移行が完了
するまではエンジンの補機による負荷変動が（もし仮に
あったとしても）これを禁止するようにした。その結
果、この所定の油圧特性によるクリープ防止制御への移
行が、外乱の影響なく非常に円滑に進行できるようにな
り、速やかに且つ小さなショックでクリープ防止制御に
入ることができるようになる。

【００２４】エンジンの補機による負荷が変動するのを
禁止するのは、移行が完了するまで続けられ、即ち移行
完了と共に解除され、これと同時にフィードバックによ
る制御体系によって当該クリープ防止が維持される。移
行が完了する頃は、タービン回転速度はかなりの速度に
至っており、この状態下で負荷変動があったとしても、
当該フィードバック制御によってこれを良好に吸収する
ことができる。

【００２５】なお、前記移行の完了は、実際にタービン
回転速度Ｎt 等が所定値に至ったか否かを検出すること
によって判断してもよく、又、クリープ防止制御の条件
が成立してからのタイマによって移行の完了を推定して
判断してもよい。

【００２６】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２７】図２に、本発明の実施例が適用される車両
用自動変速機の全体概要を示す。

【００２８】この自動変速機はトルクコンバータ部２０
と、オーバードライブ機構部４０と、前進３段後進１段
のアンダードライブ機構部６０とを備える。

【００２９】前記トルクコンバータ部２０は、ポンプ２
１、タービン２２、ステータ２３、及びロックアップク
ラッチ２４を備えた周知のものであり、エンジン１のク
ランクシャフト１０の出力をオーバードライブ機構部４
０に伝達する。

【００３０】ロックアップクラッチ２４は、条件が整っ
たときに係合され、ポンプ２１とタービン２２とを連結
する。その結果、燃料消費効率が向上する。

【００３１】前記オーバードライブ機構部は、サンギヤ
４３、リングギヤ４４、プラネタリピニオン４２、及び
キャリア４１からなる１組の遊星歯車装置を備え、この
遊星歯車装置の回転状態をクラッチＣ0 、ブレーキＢ0
、一方向クラッチＦ0 によって制御している。

【００３２】前記アンダードライブ機構部６０は、共通
のサンギヤ６１、リングギヤ６２、６３、プラネタリピ
ニオン６４、６５及びキャリア６６、６７からなる２組
の遊星歯車装置を備え、この２組の遊星歯車装置の回転
状態、及び前記オーバードライブ機構との連結状態をク
ラッチＣ1 、Ｃ2 、ブレーキＢ1 〜Ｂ3 及び一方向クラ
ッチＦ1 、Ｆ2 によって制御している。

【００３３】この自動変速機のトランスミッション部の
具体的な構成については、これ自体周知であるため、図
２においてスケルトン図示するに止どめ、詳細な説明は
省略する。

【００３４】この自動変速機は、上述の如きトランスミ
ッション部、及びコンピュータ８４を備える。コンピュ
ータ８４には、エンジン１の負荷を反映させるためのス
ロットル開度θを検出するアイドルスイッチ付のスロッ
トルセンサ８０、車速Ｎ0 を検出する車速センサ（出力
軸７０の回転速度センサ）８２、フットブレーキがオン
とされたことを検出するフットブレーキスイッチ９０、
エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ９
２、エンジン冷却水温センサ９４、タービン回転速度Ｎ
t を検出するタービン回転速度センサ９６、エアコン９
７のオン、オフを検出する補機負荷センサ９８、及びシ
フトレンジを検出するシフトレンジセンサ９９等の各種
制御のための信号が入力される。

【００３５】コンピュータ８４は、予め設定されたスロ
ットル開度−車速の変速点マップに従って、油圧制御回
路８６内のソレノイドバルブＳ1 、Ｓ2を駆動・制御
し、図３に示されるような各クラッチ、ブレーキ等の係
合の組合せを行って変速を実行する。

【００３６】この自動変速機では、図３から明らかなよ
うに、クラッチＣ1 がクリープ制御の際に滑らされるフ
ォワードクラッチに相当する。即ち、シフトレンジが前
進走行レンジにあるときには、フォワードクラッチＣ1
がいずれの変速段でも係合状態にあり、これにより前進
走行が可能な状態とされる。しかしながら、本実施例で
はスロットル開度θが零（あるいはアイドル接点がオ
ン）で、ブレーキペダルが踏み込まれ、且つ車速が零
（実質的に零を含む）の場合は、前進走行レンジであっ
てもこのクラッチＣ1 の係合圧が低減され、自動変速機
はニュートラルの状態となる。

【００３７】このクリープ制御を実行するために、フォ
ワードクラッチＣ1 の油圧経路には、該フォワードクラ
ッチＣ1 の係合圧を任意に制御可能な周知のデューティ
ソレノイドＳd （あるいはリニアソレノイド）が介在さ
れている。そして、このデューティソレノイドＳd に対
してコンピュータ８４から所定の信号を送ることによ
り、フォワードクラッチＣ1 が係合、あるいは解放され
るときに該係合圧（解放圧）を所定の油圧特性で制御し
たり、フィードバック制御したりする。

【００３８】なお、このデューティソレノイドＳd によ
って任意の時刻の係合圧を任意に制御する構成自体につ
いては、従来広く公知であるため、ここではその具体的
な構成の説明は省略する。

【００３９】図４に、上記実施例装置において実行され
る制御フローを示す。

【００４０】図４において、ステップ２０１〜２０６ま
でがクリープ防止制御の成立条件を判断するステップに
相当している。

【００４１】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２０１）、 アイドル接点信号がオン（ステップ２０２）、 フットブレーキ信号がオン（ステップ２０３）、 車速Ｖが零に近い所定値Ｖ0 以下（ステップ２０
４）、 エンジン回転速度Ｎe が所定値Ｎeo以下（ステップ２
０５）、 エンジン冷却水温Ｔが所定値Ｔ0 以上（ステップ２０
６）、 の全ての条件が成立したときにクリープ制御が実行され
る。

【００４２】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、及びの条件はフェイ
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。

【００４３】これらの条件が全て成立すると、ステップ
２３０以降に進んでフォワードクラッチＣ1 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。

【００４４】即ち、ステップ２３０において目標タービ
ン回転速度Ｎt °から実タービン回転速度Ｎt を引いた
差ΔＮt が演算される。ステップ２３２においては、こ
の差ΔＮt の絶対値｜ΔＮt ｜が所定値Ａよりも小さい
か否かが判定される。クリープ防止制御の実行条件が成
立した直後は、｜ΔＮt ｜が所定値Ａよりも大きいた
め、ステップ２３４に進んでフォワードクラッチＣ1 の
係合圧を徐々に減少させるべく、デューティソレノイド
Ｓd に時間と共に変化するデューティ比指令が出力され
る。

【００４５】そして、ステップ２３６において、フラグ
Ｆ１が１に設定される。このフラグＦ１は、現時点の状
態がクリープ防止制御の実行条件が発生した後、クリー
プ防止制御に移行する途中であり、未だフィードバック
制御に至っていない段階であることを示すものである。

【００４６】やがて、｜ΔＮt ｜が所定値Ａよりも小さ
くなると、フローはステップ２３８へと進み、これから
先はフォワードクラッチＣ1 の係合圧をフィードバック
制御するように切換える。そして、ステップ２４０で過
渡状態が終了してフィードバック制御に入ったためフラ
グＦ1 が零にリセットされる。

【００４７】このフラグＦ1 の機能については、後に詳
述する。

【００４８】一方、ステップ２０１〜２０６の１つでも
条件不成立が判定された場合には、クリープ防止制御の
解除にかかる。

【００４９】この場合、ステップ２０２〜２０６のいず
れの条件が不成立となったかによって解除のやり方が異
なる。

【００５０】ステップ２０２のアイドル接点がオンでな
くなったことによって条件が不成立となった場合には、
ステップ２１２に進んで、フォワードクラッチＣ1 がな
まし制御を行うことなく急速に係合され、そのまま完全
係合に至る。

【００５１】一方、ステップ２０３〜２０６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に進
んで、まずフォワードクラッチＣ1 が完全係合に至った
か否かが判定される。当初は、未だ完全係合には至って
いないと判断されるため、ステップ２１８に進んで、フ
ォワードクラッチＣ1 がなましつつ係合されられる。

【００５２】これにより、ショックの小さな解除が実現
できる。

【００５３】やがて、ステップ２１４において、完全係
合に至ったと判定された場合には、ステップ２１２に進
み、当該完全係合が維持される。

【００５４】なお、シフトレンジがドライブレンジでな
いと判定されたときには、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、クリープ低減制御が
実行されない。即ち、ドライブレンジでなく、且つステ
ップ２１３で２レンジであると判定されたとき、あるい
はステップ２１６でＬレンジと判定されたときは、ステ
ップ２１４において、フォワードクラッチＣ1 が完全係
合し終ったかどうかが判定され、係合中であるときはス
テップ２１８でフォワードクラッチＣ1 のなまし係合が
実行され、完全係合に至った場合にはステップ２１４か
ら２１２へと進んで、当該フォワードクラッチＣ1 の完
全係合が維持される構成とされている。

【００５５】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、
前進レンジではないため、ステップ２２０でォワードク
ラッチＣ1 が完全解放される。

【００５６】なお、ステップ２２２においては、前述の
フラグＦ1 がリセットされるが、ここで、このフラグＦ
1 の機能を図５を用いて詳述する。

【００５７】図５の制御フローは、エンジンの補機負荷
（この実施例ではエアコンの負荷で代表）に変動があっ
たとしても、その変動がニュートラル防止制御への移行
中（Ｆ1 ＝１のとき）に生じたものであったときには、
この変動を禁止するようにしたフローを示している。

【００５８】このフローは、先の図４のフローと平行し
て（例えばタイマ起動により）実行される。

【００５９】まず、ステップ３１０において、フラグＦ
が１であるか否かが判定される。このフラグＦは、エア
コンのオン−オフ切換信号が発生したときに１とされる
フラグである。当初は零にリセットされているため、フ
ローはステップ３２０へと進み、ここでエアコンのオン
−オフ切換信号があったか否かが判定される。もし、切
換信号の発生がなかった場合には、ステップ３６０に進
んでフラグＦを零とし、そのままフローを抜ける。

【００６０】しかしながら、ここでエアコンのオン−オ
フ切換信号が発生したと判定されたときには、ステップ
３３０に進んでフラグＦが１に設定され、ステップ３４
０で図４の制御フローにおけるフラグＦ1 が１であるか
否か、即ち、現在クリープ防止制御の実行条件が成立
し、フォワードクラッチＣ1 の係合圧を徐々に減少させ
ている最中であるか否かが判定される。フラグＦ1 が１
であった場合は、この状態で負荷変動が生じるのは適当
ではないためそのままフローを抜ける。即ち、エアコン
のオン−オフ切換信号が発生したにも拘らず、エアコン
の切換えは実施されない。又、フラグＦもリセットされ
ない。

【００６１】一度フラグＦが１に設定されると、次にこ
の制御フローが起動されるときにはステップ３１０でＹ
ＥＳの判定がなされるため、フローは３２１へと進む。
ここでは、再度エアコンのオン−オフ切換信号が発生し
たか否かが判定される。もし、ここでもう一度エアコン
のオン−オフ切換信号が発生したと判定されたときは、
結局エアコンを切換える必要がなくなったということで
あるため、ステップ３６０において、フラグＦがリセッ
トされた後（エアコンの切換えを実施することなく）こ
のフローを抜ける。

【００６２】しかしながら、フラグＦが１であり、即
ち、エアコンのオン−オフ切換信号が発生しており、し
かもステップ３２１において再切換信号が発生していな
いと判定されたときは、もう一度ステップ３４０でフラ
グＦ1 の値が判定され、ここでフラグＦ1 の値が零と判
定されるようになった段階で初めてステップ３５０に進
み、エアコンの切換えが実施される。

【００６３】この制御フローが実施される結果、結局ク
リープ防止制御の実行条件が成立した後、フォワードク
ラッチＣ1 の係合圧を徐々に減少させている間は、たと
えこの間にエアコンのオン−オフの切換信号が発生した
としても、当該切換えの実施が禁止され、係合圧を徐々
に低減する段階が終了してフィードバック制御に移行し
た段階で初めて切換えが実施されることになる。

【００６４】従って、短時間で且つ非常に滑らかにクリ
ープ防止制御に入ることができる。

【００６５】なお、上述した説明で明らかなように、こ
の実施例によれば運転者がエアコンを切換えようとした
にも拘らず、実際にエアコンが切換わるのは若干遅れる
ことになる。しかしながら、その遅れ時間は非常に短い
ため、例えば運転者の操作によってエアコンのランプに
ついては遅れなく対応するようにさえしておけば、実質
的な作動が僅かに遅れても実用上全く問題はない。

【００６６】なお、上記実施例においては、エンジンの
補機負荷の変動を考慮するにあたって（最も影響のあ
る）エアコンの切換えのみを考慮するようにしていた
が、本発明ではエアコンの他に他の補機負荷の変動をも
考慮することを妨げるものではない。

【００６７】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、ク
リープ防止制御の実行条件が成立した直後についてはフ
ィードバック制御が困難であるため、これを中止するよ
うにしたにも拘らず、負荷変動が抑制されるため、非常
に安定した状態でクリープ防止制御に移行することがで
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車両用自
動変速機の概略構成図である。

【図３】図３は、上記自動変速機の各摩擦係合装置の作
用状態を示す線図である。

【図４】図４は、上記自動変速機によって実行される制
御フローを示す流れ図である。

【図５】図５は、エアコンの切換の実施を一時的に保留
させておくための制御フローを示す流れ図である。

【符号の説明】

Ｃ1 …フォワードクラッチ、 Ｓd …（なまし制御用の）デューティソレノイド、 ８０…スロットルセンサ（アイドル接点スイッチ付）、 ８２…車速センサ、 ８４…コンピュータ、 ９０…フットブレーキスイッチ、 ９２…エンジン回転速度センサ、 ９４…エンジン冷却水センサ、 ９９…シフトレンジセンサ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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、所定
   の摩擦係合要素を滑らすことによってニュートラル状態
   を形成してクリープを防止するように構成した車両のク
   リープ防止制御装置において、 前記所定の条件が成立したときに、所定の油圧特性によ
   って前記摩擦係合要素を滑らせ、前記クリープ防止制御
   に移行する手段と、 該移行の完了を検出する手段と、 該移行の完了まではエンジンの補機による負荷が変動す
   るのを禁止する手段と、 該移行の完了と共にフィードバックによる制御体系によ
   って当該クリープ防止を維持する手段と、 を備えたことを特徴とする車両のクリープ防止制御装
   置。