JP3109158B2 - 自動変速機のクリープ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用自動変速機の制
御装置に関し、特に所定の条件が成立したときにクリー
プ防止制御を行う自動変速機のクリープ制御装置に関す
る。

【０００１】

【従来の技術】車両用自動変速機は、一般にエンジンか
らの動力を伝える流体式トルクコンバータと遊星歯車等
の歯車変速機構を組み合わせて構成されている。このよ
うな自動変速機では、シフト位置がドライブレンジで停
車中のときに車両が少しずつ前進するいわゆるクリープ
現象がおこる。これは、シフト位置をドライブレンジに
設定すると前記歯車変速機構が第１速段状態とされ、か
つエンジンがアイドル回転数で回転しているためにトル
クコンバータを介して若干のトルクが車両側に伝達され
てくるためである。このような現象は、手動によりシフ
ト位置をニュートラルレンジにすることにより抑えられ
るが、発進と停止が頻繁に行われるような走行状態で
は、シフト位置はドライブレンジのままでブレーキを踏
み込んでクリープ現象を押さえ込むことが行われる。ま
た、このようなクリープ現象を防止するために、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する技
術が提案されている。そして、具体的にはニュートラル
状態を形成するにはフォワードクラッチを滑らせること
が行われている。このようなクリープ防止制御をするこ
とによって、クリープの発生を防止するとともに、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費効率が悪化するのを防
止することができる。クリープ防止制御としては、例え
ば特開昭６１−２５０３５３号公報で開示されているも
のがある。この公報で開示された技術では、クリープ防
止制御が行われているときにエンジンの回転数が不安定
になることがあり、このときエアコン、パワーステアリ
ング等の作用による機械的、あるいはヘッドライトの点
灯等による電気的な負荷が生じるとエンジンへの負荷が
増大し、瞬間的にエンジン回転数が低下してエンジンが
ストールする可能性があると述べている。これを防止す
るために、クリープ防止制御をしているときのエンジン
回転数をクリープ防止制御をしていないときのエンジン
回転数に比べて高く設定している。このようにクリープ
防止制御をしているときにエンジンの制御目標回転数を
高くすることによって、エンジンの回転数が不安定にな
ったり、エンジンがストールすることが回避されるとし
ている。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】一般に、エンジン回転
数が不安定となる原因は以下に示すようなことが考えら
れる。電子制御ガソリン噴射エンジンでは、アイドル回
転数を安定化させるためにアイドル回転数制御が行われ
ている。エンジン負荷の状態等を基にした目標回転数と
実際の回転数とを比較し、その差から目標回転数となる
ように制御量を決め、空気を制御するアクチュエータを
駆動させ、目標回転数となるようにしている。前記した
アイドル回転数制御がなんらかの影響で上手く行かずに
エンジンのアイドル回転数を安定化することができない
可能性がある。例えば、エアフローメータによる空気量
検出の異常、燃料を噴射するインジェクタの制御や点火
プラグの点火時期の制御等が上手くいかない、空気量を
制御するアイドルスピードコントロールバルブの作動不
良等が挙げられる。さらに、高温下での走行後、エンジ
ンルームが高温のときに、インジェクタ内のガソリンが
沸騰してベーパを発生することがある。このベーパによ
って空燃比がリーン化してしまうので、冷却水が設定温
度以上のとき、燃料噴射量を補正する制御を行うことも
ある。この制御が上手くいかないときにも、エンジンの
アイドル回転が不安定となってしまうことがある。

【０００３】上記した従来技術では、種々の原因によっ
てエンジン回転数の変動が大きいとしても、クリープ防
止制御中のエンジンの目標回転数を上げているので、エ
ンジンがストールしてしまう可能性を減らすことができ
る。しかし、エンジン回転数の変動が大きいときには、
ただ単にクリープ防止制御中にエンジン回転数を上げた
だけでは、エンジンのストールを防止することはできな
いし、エンジン回転数を上げてしまうことによって、ク
リープ防止制御自身が持つ燃費向上効果が薄れてしまう
という問題があった。そこで本発明の課題は、前記の問
題を考慮に入れ、クリープ防止制御中あるいはクリープ
防止制御への移行時、エンジン回転数の変動（上下動）
が大きいときは、クリープ防止制御を禁止することによ
ってエンジンへの更なる負荷変化を防止し、もってエン
ジンがストールするのを防止させることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、自動変速機の
シフトレンジが前進歩行レンジに設定されていて、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
クリープ防止制御を行う自動変速機のクリープ制御装置
において、アイドル時のエンジン回転数の上下動を検出
する手段と、前記検出手段によって検出された上下動が
所定値以上の場合には、エンジンのアイドル回転が不安
定であるとして前記クリープ防止制御を禁止する手段と
を備えたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】上記手段によりアイドル時のエンジン回転数の
上下動が所定値以上のときは、エンジンのアイドル回転
が不安定であるとしてクリープ防止制御への移行を禁止
する。また、クリープ防止制御中にエンジン回転数の上
下動が所定値以上になったときにエンジンのアイドル回
転が不安定になったとしてクリープ防止制御を禁止す
る。

【０００６】

【実施例】続いて本発明の実施例について図２に基づい
て説明する。これは、吸入空気量感知式の電子燃料噴射
エンジンと組み合わされた自動変速機の全体概要図であ
る。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
へ順次送られる。この空気は、吸気ポート２０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。燃焼室２６Ａ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３０、
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。前記エアフローメータ１２には、吸気
温度を検出するための吸気温センサ１００が設けられて
いる。また、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酸素センサ１０
６が設けられている。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、エンジ
ンコンピュータ４０がエンジンや自動変速機６０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。前記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。

【０００７】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。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が設けてあり、これ
によりエンジン回転数と、エンジン回転変動量（エンジ
ン回転数の上下動）を検出する。また、自動変速機に
は、その出力軸の回転数から車速を検出するための車速
センサ１１０、自動変速機の回転メンバの１つであるク
ラッチのＣ0の回転数センサ１１３、およびシフトポジ
ションを検出するためのシフトポジションセンサ１１２
が設けられている。

【０００８】前記の吸気温センサ１００、メインスロッ
トル弁のスロットルセンサ１０２Ａ、サブスロットル弁
のスロットルセンサ１０２Ｂ、水温センサ１０４、酸素
センサ１０６、クランク角センサ１０８、車速センサ１
１０、シフトポジションセンサ１１２、クラッチＣ0 の
回転数センサ１１３、パターンセレクトスイッチ１２
０、ブレーキランプスイッチ１２２、オーバドライブス
イッチ１２４の出力が、エンジンコンピュータ４０、ま
たは自動変速機コンピュータ５０に入力される。エンジ
ンコンピュータ４０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、前
記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。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。また、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数制御弁
４２設けられており、前記エンジンコンピュータ４０か
ら出力される信号によってアイドル回転数が制御され
る。

【０００９】この実施例における自動変速機は、スロッ
トルセンサ１０２Ａ、１０２Ｂ、車速センサ１１０、あ
るいはクラッチＣ0の回転数センサ１１３等の信号を入
力された自動変速機コンピュータ５０に従って、あらか
じめ定められた処理を行い、これにより自動変速機６０
内の図示せぬソレノイドＳ１からＳ３の動きが制御さ
れ、各クラッチ、ブレーキ等の係合の組み合わせが行わ
れて変速制御が行われる。クリープ防止制御の実行は、
シフトポジションセンサ１１２、メインスロットル弁１
４Ａ、ブレーキランプスイッチ１２２、車速センサ１１
０、そしてクランク角センサ１０８により検出されたエ
ンジン回転数と、該エンジン回転数の上下動の信号をも
とに前記自動変速機コンピュータ５０で制御される。こ
のような装置において、前記エンジンコンピュータ４０
は、前記自動変速機コンピュータ５０の変速判断、変速
指令、ロックアップクラッチ係合許可、クリープ防止制
御等の変速信号を受けてエンジントルクの制御が行わ
れ、クリープ防止制御解除時には、前記サブスロットル
弁１４Ｂによりエンジントルクの低減制御を実行する。

【００１０】図３では、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。ステップ２０１
から２０６までが本発明に係るクリープ制御の成立条件
を判断するステップである。ステップ２０１でシフト位
置がドライブレンジにあるかどうかを判断する。ステッ
プ２０２でアイドル接点信号がオン状態であるかどうか
を判断する。ステップ２０３でフットブレーキ信号がオ
ン状態であるかどうかを判断する。ステップ２０４で車
速Ｖが零に近い設定値Ｖ0 以下であるかどうかを判断す
る。ステップ２０５でエンジン回転数の変動量ΔＮｅが
所定値ΔＮｅ₀ 以下であるかどうかを判断する。ステッ
プ２０６でエンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｅ₀ 以下であ
るかどうかを判断する。これら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Θ_s1まで閉じられる。このΘ_s1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。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開
放され、従来周知の方法で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。ここでステップ２０１
から２０６までの全ての条件が成立したときにクリープ
防止制御が実行される。ここでステップ２０１から２０
５までの条件は、クリープ防止制御の実質的成立条件に
相当する。ステップ２０６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。

【００１１】一方、ステップ２０１から２０６の１つで
も条件不成立が判定された場合では、クリープ防止制御
が禁止されたり、クリープ防止制御への移行が行われな
い。以下にクリープ防止制御が行われない場合について
説明する。

【００１２】例えば、ステップ２０２でアイドル接点が
オフ状態となったときには、ステップ２０９で、サブス
ロットル弁１４Ｂの開閉制御弁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
（１）式が成立するか否かを判断することによって行
う。 Ｎ_T ＜Ｎ×ｉ＋Ｄ （１） ここで、Ｎ_T 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）、Ｎ_T 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。当初は、フォワードクラッチがまだ大き
く滑っている状態であるため、この判定は前述の（１）
式は不成立と判断され、ステップ２１０へと進む。ステ
ップ２１０では、クリープ防止制御の解除時におけるト
ルクダウン制御を実行するために、サブスロットル弁１
４Ｂ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。ステップ２１２では、
第一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。やがてフォワードクラッチの係合
が進む。ステップ２０９において前述（１）式が成立し
たと判断されると、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。このように、本実施例によれば、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
させられるようになるため、小さなショックで速く完全
係合することができる。しかも、完全係合の直前におい
てエンジントルクは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。

【００１３】また、ステップ２０１、ステップ２１３、
ステップ２１６でシフト位置が２レンジ、あるいはＬレ
ンジであると判断されたときと、ステップ２０３からス
テップ２０６の条件が一つでも満足していない場合に
は、ステップ２１４へ進み、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断される。ステップ２１４
においてフォワードクラッチが係合中であると判断され
たときには、ステップ２１７に進んで、サブスロットル
弁１４Ｂは全開とされるとともに、ステップ２１８でフ
ォワードクラッチの完全係合を行う。このときステップ
２１８では、フォワードクラッチへの係合圧の上昇は、
なましながら完全係合が行われる。係合が終了するとフ
ローは、ステップ２１４、ステップ２０９、ステップ２
１１、ステップ２１２の順で進み、フォワードクラッチ
の完全係合が維持される構成となっている。

【００１４】さらに、ステップ２０１、ステップ２１
３、ステップ２１６でシフト位置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断された場合、ステ
ップ２１９に進んでサブスロットル弁１４Ｂが全開とさ
れるとともに、この場合は前進レンジでないのでステッ
プ２２０でフォワードクラッチが完全開放される。

【００１５】この実施例によれば、クリープ防止状態と
されているときにあらかじ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Θ_S1まで閉じて、い
わゆる待機状態を形成するために、クリープ防止制御の
解除とともにサブスロットル弁をさらに所定値Θ_S2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。なお、Θ_S1、Θ_S2（Θ_S2≦Θ_S1）の具
体的な値および、その閉じ速度は、エンジントルクを十
分にかつ支障なく低減できるようにそれぞれ決定するこ
とができる。

【００１６】本実施例では、アイドル時のエンジン回転
数の回転変動量（エンジン回転の上下動）が所定値以上
のときには、エンジンのアイドル回転が不安定であると
してクリープ防止制御への移行はしない。クリープ防止
制御中にエンジンのアイドル回転数の変動量が所定値以
上のとき、例えばクリープ防止制御がアイドル回転数制
御に干渉してしまい、アイドル回転数の変動を助長する
ようなことが起こったとしてもクリープ防止制御を中止
する。また、アイドル回転数の変動が大きい状態で通常
のドライブレンジ状態からクリープ防止制御への移行が
行われないので、エンジンに対する負荷の状態が大きく
変わることはない。これらのことから、エンジンストー
ルが防止される。さらに、クリープ防止制御を中止し
て、通常のドライブレンジ状態に移行するとき、本実施
例では、フォワードクラッチへの油圧の供給はなましつ
つ係合させるようになっている。これにより、エンジン
の負荷の変化が緩やかであることから、エンジンのスト
ールが防止されるとともに、係合時のショックも小さく
することができる。なお、上記実施例においては、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
ようにした装置について説明したが、１個のメインスロ
ットル弁のみをアクセル開度に依存して電子制御するよ
うにしたシステムにも本発明を応用できることはでき
る。

【００１７】

【発明の効果】本発明では、エンジン回転数の変動量が
所定値以上のときは、クリープ防止制御を禁止する。ま
た、クリープ防止制御中にエンジン回転数の上下動が所
定値以上のときにクリープ防止制御を禁止する。これら
のことからエンジンのストールが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要旨を示すブロック図

【図２】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概略図である。

【図３】本実施例で実行される制御のフローチャート

【符号の説明】

１２ エアフローメータ ２２ インジェクタ ２４ 吸気弁 ３８ ディストリビュータ ４２ アイドル回転制御弁 ４４ イグニション １００ 吸気温センサ １０２Ａ メインスロットル弁のスロットルセンサ １０２Ｂ サブスロットル弁のスロットルセンサ １０４ 水温センサ １０６ 酸素センサ １０８ クランク角センサ １１０ 車速センサ １１２ シフトポジションセンサ １１３ クラッチＣ0 の回転数を検出するセンサ １２０ パターンセレクトスイッチ １２２ ブレーキランプスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48

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歩行レン
   ジに設定されていて、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防止制御を行う自動
   変速機のクリープ制御装置において、アイドル時の エンジン回転数の上下動を検出する手段
   と、前記検出手段によって検出された上下動が所定値以
   上の場合には、エンジンのアイドル回転が不安定である
   として前記クリープ防止制御を禁止する手段とを備えた
   ことを特徴とする自動変速機のクリープ制御装置。