JP3606157B2 - 車両用自動変速機のクリープ力制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機が走行レンジで停車した場合に、トルクコンバータによるクリープ力を低減するようにした、車両用自動変速機のクリープ力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等の車両に備えられたトルクコンバータ式の自動変速機において、シフトレンジが走行レンジ（以下、Ｄレンジという）のままで停車すると、低速段（例えば、第１速段）を達成するために係合されていた摩擦要素（フォワードクラッチ）をスリップさせて、ニュートラル状態に近づけるように制御する技術が提案されている。
【０００３】
このような制御は、一般にアイドルニュートラル制御又はクリープ力制御と呼ばれるものであり、このようなアイドルニュートラル制御（以下、単にニュートラル制御という）を停車中に実行することで、トルクコンバータを介して伝達されるエンジントルクを減少させて、燃料消費量及びアイドル振動の低減を図ることができる。
【０００４】
ニュートラル制御の開始条件としては、例えば、車速０ｋｍ／ｈ，フットブレーキ操作中，スロットル開度０％及び第１速段達成から所定時間経過していること、等が設定されており、上記全ての条件が成立すると、コントローラからの指令に基づきニュートラル制御が開始される。
また、フットブレーキ操作の解除，アクセルペダルの操作，車速が所定値以上となった、等のニュートラル制御解除条件がいずれか１つでも成立すると、ニュートラル制御が解除される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなニュートラル制御解除条件成立時には、シフトショックの発生を極力回避しながら、速やかにニュートラル制御を解除して発進時のレスポンスを高めたいという要望がある。
本発明は、このような要望に応えるべく創案されたもので、解除レスポンスの向上を図るとともに、シフトショックを低減できるようにした、車両用自動変速機のクリープ力制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置では、自動変速機のシフトレンジが走行レンジであるときに所定の条件が成立すると、走行時に係合される摩擦要素の係合力を低下してクリープ力が低下し、その後、フィードバック制御手段により摩擦要素の係合力がフィードバック制御されて、自動変速機がニュートラル状態に近い状態に保持される。
【０００７】
そして、判定手段によりクリープ力制御の解除条件が成立したと判定されると、設定手段において、上記解除条件の成立時における自動変速機の入力回転速度に関連したパラメータ値に基づいて解除条件成立直後の摩擦要素に対する係合力指令値が設定される。そして、このようにして解除条件成立直後の摩擦要素の係合力を制御することにより、クリープ力制御解除時の応答性が向上するとともに、このときのショックを低減することができる。ここで、上記係合力指令値は、該摩擦係合要素の係合状態を調整するソレノイドバルブに対するデューティ率であって、該解除条件が成立したと判定されると、該解除条件成立直後は該デューティ率を一時的に高める初期フィル時デューティ率が設定される。
【０００８】
また、請求項２記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置では、設定手段に設けられた学習手段により、エンジン回転速度に関連したパラメータ値毎に、又は油温に関連したパラメータ値毎に、係合力指令値が学習補正される。これにより、常に最適な係合力指令値が設定される。
また、請求項３記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置では、該初期フィル時デューティ率は、ベース値と該ベース値に対する加算項との和により設定され、該加算項は、第１デューティ率と第２デューティ率との和により設定され、該第１デューティ率は、該解除条件の成立時の該自動変速機のトルクコンバータのスリップ量変化率とその正負により求められ、該第２デューティ率は、エンジン回転速度及び油温毎に設定されるとともに、該ベース値の出力時間が予め設定された目標時間と一致するように学習補正される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機のクリープ力制御装置について説明すると、図１はその全体構成を示す模式図である。
図１に示すように、自動変速機１はエンジン２と結合された状態で図示しない車両に搭載されている。エンジン２の出力軸２ａはトルクコンバータ（流体継手）３を介して変速機構４に連結され、その変速機構４は図示しないディファレンシャルギアを介して車両の駆動輪と接続されている。
【００１０】
また、エンジン２の出力軸２ａは、トルクコンバータ３のポンプインペラ３ａに接続されており、この出力軸２ａの回転に伴いポンプインペラ３ａが回転すると、ＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション・フルード）を介してタービンランナ３ｂが回転駆動され、その回転が変速機構４に伝達されるようになっている。
【００１１】
詳細は説明しないが、変速機構４は、複数組の遊星歯車機構及びそれらの構成要素（サンギア，ピニオンギア及びリングギア）の動作を許容又は規制するクラッチやブレーキ類から構成されており、これらのクラッチやブレーキの係合状態を油圧源（オイルポンプ）から供給されるＡＴＦにより適宜切り換えて、所望の変速段を達成するようになっている。なお、この変速機構４の構造については、一般に広く知られたものであるので、フォワードクラッチ７以外の構成については図示を省略する。
【００１２】
このような自動変速機１において、シフトレンジがＮレンジ（非走行レンジ）からＤレンジ（走行レンジ）に切換えられたとき、変速機構４は発進に備えるために第１速段に切り換えられるが、このときには、Ｎレンジでの各種の摩擦係合要素の係合状態に対して、さらにフォワードクラッチ７（摩擦要素）を係合することで第１速段が実現されるようになっている。
【００１３】
一方、Ａ／Ｔ−ＥＣＵ（自動変速機電子制御ユニット、以下、単にＥＣＵという）１１は、図示しない入出力装置，制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭ等），中央処理装置（ＣＰＵ）及びタイマカウンタ等を備えており、後述する各種センサからの情報に基づいて各種の制御信号が設定されて、自動変速機１の総合的な制御が行なわれるようになっている。
【００１４】
ＥＣＵ１１の入力側には、エンジン２の回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ１２、タービンランナ３ｂの回転速度Ｎｔ（即ち、フォワードクラッチ７の入力回転速度）を検出するタービン回転速度センサ１３、車両の走行速度（車速）Ｖｓを検出する車速センサ１４、ブレーキオイルの圧力に基づいてオンオフが切り換わるブレーキ圧スイッチ２０、エンジン２のスロットル開度θＴＨ（＝アクセル操作量）を検出するスロットルセンサ１６、自動変速機用作動油（以下、ＡＴＦという）の油温ＴＯＩＬ を検出する油温センサ１７、及び運転者にて選択されたシフトポジション（例えば、Ｎレンジ，Ｄレンジ，Ｐレンジ及びＲレンジ等）を検出するためのシフトポジションセンサ１８等が接続されている。なお、ブレーキ圧スイッチ２０に代えて、ブレーキペダルを踏んだときにオンとなるブレーキスイッチを設けてもよい。また、スロットル開度を電気的に制御できるようなドライブバイワイヤシステムを適用する場合には、アクセルペダルの開度（踏み込み量）を検出するアクセルポジションセンサを追加してもよい。
【００１５】
そして、ＥＣＵ１１では、スロットルセンサ１６で検出されたスロットル開度θＴＨ及び車速センサ１４で検出された車速Ｖｓを用いて図示しない変速マップから目標変速段を設定し、この目標変速段を達成すべく変速機構４の係合要素（クラッチ及びブレーキ等）の係合状態を切り換えて変速制御を実行するようになっている。
【００１６】
また、ＥＣＵ１１の出力側には、上述のオイルポンプからの作動油を切換制御して変速機構４のクラッチやブレーキの係合要素を作動させるための多数のソレノイドバルブが接続されている。なお、図１中では、このような多数のソレノイドバルブのうち、フォワードクラッチ７の係合状態を切り換えるソレノイドバルブ（以下、単にソレノイドという）１９及び上記ソレノイド１９により調整される圧力調整弁２１のみを図示しており、他のソレノイドバルブや圧力調整弁については図示を省略する。
【００１７】
ソレノイド１９はＥＣＵ１１によりその作動がデューティ制御されるようになっており、このソレノイド１９の作動に応じて圧力調整弁２１へのパイロット圧（制御圧）の供給状態が調整されるようになっている。具体的には、ソレノイド１９により圧力調整弁２１へパイロット圧が供給されると、圧力調整弁２１のスプール２１ａが図中左側に移動してフォワードクラッチ７とドレーン油路とが直通状態となり、フォワードクラッチ７から油圧が排出されてフォワードクラッチ７の係合力が低下する。また、これとは逆に、ソレノイド１９によりパイロット圧が排出されると、フォワードクラッチ７とライン圧油路とが直通状態となり、フォワードクラッチ７へ油圧が供給されて係合力が大きくなる。このように、ソレノイド１９のデューティ率を制御することで、フォワードクラッチ７の係合力を調整できるのである。なお、本実施形態では、ソレノイド１９のデューティ率が増加するほど、フォワードクラッチ７の係合力が大きくなるように設定されている。
【００１８】
次に、ニュートラル制御（クリープ力制御）について簡単に説明すると、このニュートラル制御は、Ｄレンジで走行中の車両が停止したときにフォワードクラッチ７の係合力を低下させてニュートラル状態に近い状態に制御するものであり、摩擦係合要素としてのフォワードクラッチ７をスリップさせることでニュートラル制御（クリープ力制御）が実行されるようになっている。
【００１９】
そして、本実施形態ではニュートラル制御の開始条件として以下の（１）〜（３）の条件が設定されている。
（１）ブレーキ圧スイッチ２０がオン（ブレーキ圧が所定値以上）。
（２）スロットルセンサ１６によりアクセル非操作（スロットル開度が所定量以下）が検出された。
（３）車速センサ１４により検出された車速Ｖｓが所定値未満。
【００２０】
そして、以上の条件が全て成立したと判定されると（つまり、車両が走行状態からほぼ停止状態に移行したと推測されると）、ニュートラル制御が開始されるようになっている。
一方、ニュートラル制御の解除条件としては以下の（１）〜（３）が設定されており、そのいずれかが満たされると、運転者に発進意志があるものとして解除条件が成立し、ＥＣＵ１１により、ニュートラル制御が解除されるようになっている。
（１）ブレーキ圧スイッチ２０がオフ（ブレーキ圧が所定値未満）になった場合。
（２）スロットルセンサ１６によりアクセル操作（スロットル開度θｔｈが所定値以上）が検出された場合。
（３）車速センサ１４で検出された走行速度Ｖｓが所定値以上になった場合。
【００２１】
そして、上記３つの条件のうち１つでも成立すれば、ニュートラル制御が解除されるようになっているのである。
次に、図３（ａ）〜（ｃ）を参照しながらニュートラル制御時の基本的な動作を説明する。
〔ニュートラル制御の突入制御〕
ニュートラル制御の開始（突入）時には、主に予備操作によるスリップ判定が行なわれる。予備操作とは、フォワードクラッチ７の係合圧を低減させクラッチを所定スリップ量付近まで解放する操作をいう。
【００２２】
まず、予備操作について説明すると、ニュートラル制御の開始条件が成立すると、フォワードクラッチ７用のソレノイド１９のデューティ率Ｄが次式（１）にしたがって算出される。
Ｄ＝ＤＮ −ＤＮＳ・・・・・・（１）
ここで、ＤＮ は係合状態のフォワードクラッチ７が滑り出す直前のデューティ率として設定されたスリップ直前値、ＤＮＳは０を始点として所定割合でデューティ率Ｄが減少するよう設定される勾配項である。又、スリップ直前値ＤＮ は次式にしたがって算出される。
【００２３】
ＤＮ ＝ＤＮ０＋ＤＮＬ・・・・・・（２）
ここで、ＤＮ０はスリップ直前値ＤＮ のべ一ス値、ＤＮＬは同じくスリップ直前値ＤＮ の学習値であり、これらの値ＤＮ０，ＤＮＬは、エンジン回転速度ＮｅとＡＴＦ油温Ｔ０ＩＬ とに応じてマップ設定されており、その時点のエンジン回転速度ＮｅとＡＴＦ油温Ｔ０ＩＬ とに応じたアドレスから読み出されて用いられる。
【００２４】
したがって、図３（ｂ）に示すように、ニュートラル制御の開始条件の成立直後に、ソレノイド９のデューティ率Ｄは１００％からスリップ直前値ＤＮ までステップ状に減少し〔図３（ｂ）の点ａ〕、その後は勾配項ＤＮＳにしたがって漸減する。これにより、圧力制御弁２１のスプール２１ａに作用するパイロット圧供給量が増加して、フォワードクラッチ７のライン圧が急激にドレーンされて、図３（ｃ）に示すように、係合力が低下するのである。
【００２５】
その後、フォワードクラッチ７は次第に解放側に操作され、図３（ａ）に示すように、係合状態で停止保持されていたタービン回転速度Ｎｔが上昇し始める。そして、タービン回転速度Ｎｔがスリップ判定値Ｎｔ０（例えば、５０ｒｐｍ）に達すると、ＥＣＵ１１により、フォワードクラッチ７が所定スリップ量付近まで操作されたと判定される（スリップ判定）。そして、これ以降、解除条件が成立するまでの間は、トルクコンバータ３のスリップ量ΔＮ（＝Ｎｅ−Ｎｔ）を予め設定された目標値にすべく、後述するニュートラル制御の定常制御（Ｎ制御）が実行される。
【００２６】
〔ニュートラル制御の定常制御〕
定常制御に移行すると、フィードバック制御のデューティ率Ｄの初期値として、上述の予備操作で漸減させた最後のデューティ率Ｄに所定値ΔＤＳＢ（例えば、デューティ率Ｄの２％）を加算した値（初期値）ＤＳ が初期値出力手段５０から出力される〔（図３（ｂ）の点ｂ〕。
【００２７】
そして、ニュートラル制御の解除条件が成立するまで、この初期値ＤＳを基本としてフィードバック制御が繰り返され、図３（ａ）に示すように、スリップ量ΔＮが目標値付近に保時される。なお、このときのデューティ率ＤＳは、エンジン回転速度センサ１２及びタービン回転速度センサ１３からの情報に基づいて、後述するフィードバック制御手段６２により設定されるようになっている（図２参照）。
【００２８】
ところで、上記学習項ＤＮＬは、エンジン回転速度ＮｅとＡＴＦ油温Ｔ０ＩＬ とに基づいて学習補正されるようになっている。学習値ＤＮＬの学習処理は、係合状態のフォワードクラッチ７がニュートラル制御に移行する際のトルク変動を低減すべく、スリップ直前値ＤＮ を最適化するために行なわれる。概要を説明すると、予備操作の所要時間Ｔ（ニュートラル制御の開始条件成立からスリップ判定までの所要時間）について予め実現可能な理想値として目標時間Ｔｔｇを設定し（例えば、１ｓｅｃ）、その目標時間Ｔｔｇに対して実際の所要時間Ｔが長い（Ｔ＞Ｔｔｇ）ときには学習値ＤＮＬを減少させ、逆に所要時間Ｔが短い（Ｔ＜Ｔｔｇ）ときには学習値ＤＮＬを増加させる。
【００２９】
得られた学習値ＤＮＬは、前記のようにエンジン回転速度ＮｅとＡＴＦ油温ＴＯＩＬ とに応じたアドレスに格納されて、以降のスリップ直前値ＤＮ の算出に利用されるようになっている。
この処理の繰り返しにより、式（２）から算出されるスリップ直前値ＤＮ はスリップ判定時のデューティ率付近まで低減されるため、予備操作中のデューティ率の減少（ＤＮＳ）が縮小されて、タービン回転がスリップしたときのトルク変動による運転者の違和感が防止される。
〔ニュートラル制御の解除制御〕
次に、本発明の要部であるニュートラル制御の解除制御について説明すると、本装置は、特にこのようなニュートラル制御解除時のレスポンス向上及びショックの低減を図るものであって、以下のように構成されている。
【００３０】
図２は本発明の要部機能に着目した機能ブロック図であり、図示するように、ＥＣＵ１１内には判定手段６０，設定手段６１及びフィードバック制御手段６２が設けられている。ここで、フィードバック制御手段６２は、ニュートラル制御の実行時にトルクコンバータ３内のスリップ量ΔＮ（＝Ｎｅ−Ｎｔ）を目標値にすべくソレノイド１９のデューティ率を適宜設定してフォワードクラッチ７の係合力をフィードバック制御するための手段であり、上述した定常制御時に用いられるものである。
【００３１】
また、判定手段６０は、上記ブレーキ圧スイッチ２０，スロットルセンサ１６及び車速センサ１４からの検出情報に基づいて、上述したニュートラル制御の解除条件（１）〜（３）のいずれかが成立したか否かを判定する手段である。
また、設定手段６１は、上記判定手段６０により解除条件が成立したと判定されると、この解除条件成立時におけるトルクコンバータ３のスリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔを算出するとともに、このスリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔに基づいて、定常制御解除時のソレノイド１９のデューティ率（係合力指令値）を設定するものである。なお、設定手段６１では、少なくとも自動変速機１の入力回転速度に関連したパラメータ値に基づいてソレノイド１９のデューティ率を設定するように構成すればよく、例えば上記スリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔの代わりにタービン回転速度変化率ｄＮｔ／ｄｔを用いてもよい。
【００３２】
また、上記設定手段６１には、エンジン回転速度Ｎｅと自動変速機１のＡＴＦ油温ＴＯＩＬとに基づいてソレノイド１９のデューティ率を学習補正する学習手段６１ａが設けられている。そして、学習手段６１ａでは、設定手段６１で設定されたデューティ率（ベースデューティ率）に対して学習補正を行なうようになっている。
【００３３】
ここで、定常制御解除時のデューティ率の設定手法について具体的に説明すると、判定手段６０により定常制御の解除が判定されると、図３（ｂ）に示すように、設定手段６１により一時的にデューティ率が高められるようになっている。これを初期フィルといい、このような初期フィルを与えることで、フォワードクラッチ７が係合側に制御されて係合レスポンスが向上するようになっている。
【００３４】
この初期フィル時のデューティ率Ｄｆは、下式により算出されるようになっている。
Ｄｆ＝Ｄａ＋ΔＤ
ここで、Ｄａはデューティ率Ｄｆのベース値、ΔＤはベース値Ｄａに対する加算項である。
【００３５】
このベース値Ｄａは、予め設定された目標時間Ｔａ内にタービン回転速度の落ち込み量が予め設定された目標値となるように学習補正され、エンジン回転速度Ｎｅ及びＡＴＦ油温ＴＯＩＬ毎に記憶されるようになっている。なお、タービン回転速度の落ち込み量に代えてタービン回転速度変化率、トルクコンバータのスリップ量（Ｎｅ−Ｎｔ）を用いてもよい。
【００３６】
また、加算項ΔＤは、下式により算出されるようになっている。
ΔＤ＝Ｄ１＋Ｄ２
解除制御では、応答性向上とシフトショック低減を両立させるよう解除初期の制御安定化が不可欠である。そこで、解除直前のスリップ量変化率の影響、すなわち解除直前のフィードバック制御（ニュートラル制御の定常制御）で制御しきれないスリップ量変化率を相殺するようＤ１を設定している。換言すれば、Ｄ１により解除直前におけるスリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔを０とするように補正するのである。
【００３７】
本実施形態においては、スリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔを算出し、その正負に基づいてＤ１を設定することにより、解除条件成立時のフォワードクラッチ７に対する係合力制御が、係合側，解放側のいずれにあっても最適な初期フィルを出力できるようになっている。
具体的には、解除直前のスリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔが正のときは、トルクコンバータ３のスリップ量が上昇方向のためクラッチの係合力が足りないと判定してプラス補正し、負のときはスリップ量が下降方向のためクラッチの係合力が強過ぎると判定してマイナス補正するのである。
【００３８】
なお、定常制御中フィードバック制御が適切であれば、スリップ量変化率は一定（≒０）であるから、デューティ率Ｄ１は、定常制御解除直前において、フィードバック制御で対応しきれずスリップ量変化率が変化したときその大きさに応じて出力される補正項を表すことになる。
また、本実施形態では、デューティ率Ｄ１の値として、スリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔの大きさに対応した任意の数式で求めるようにしているが、これ以外にも、例えばデューティ率Ｄ１をマップ化して、スリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔの値に応じてきめ細かにデューティ率Ｄ１を設定するようにしてもよい。
【００３９】
また、デューティ率Ｄ２は学習手段６１ａで設定される学習値であって、ベース値Ｄａの出力時間Ｔａが予め設定された目標時間と一致するように学習補正される。この学習補正されたデューティ率Ｄ２は、エンジン回転速度Ｎｅ，ＡＴＦ油温ＴＯＩＬ毎に記憶される。
そして、このように初期フィルの設定時においてエンジン回転速度Ｎｅ及びＡＴＦ油温Ｔ０ＩＬ 毎にデューティ率Ｄ１を学習補正することにより、加算項ΔＤの精度を高めることができるのである。
【００４０】
上述により初期フィルのデューティ率Ｄｆが設定されると、設定手段６１ではこのデューティ率Ｄｆを解除条件成立時から所定時間Ｔｆだけ出力するようになっている。ここで、所定時間Ｔｆとは、例えば、ニュートラル制御を行なうための制御ルーチンの２周期分の時間として設定されている。
これは解除レスポンスの向上を図るためである。つまり、初期フィル時のデューティ率の大きさよりも出力時間を優先して、この出力時間を比較的短い時間に設定するとともに、デューティ率の大きさについては上述したように適宜算出して設定することにより、解除レスポンスを高めることができるのである。
【００４１】
また、設定手段６１では、デューティ率Ｄｆを出力した後デューティ率Ｄａを出力するようになっている。
本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機のクリープ力制御装置は、上述のように構成されているので、例えば図４，図５に示すようなフローチャートにしたがってニュートラル制御（クリープ力制御）の解除が実行され、このときの制御特性は、図６（ｃ），（ｄ）のようになる。なお、図６（ａ），（ｂ）はいずれも本発明を適用しない場合の制御特性を示す図である。また、図６（ａ），（ｃ）はいずれもデューティ率の特性を示す図、図６（ｂ），（ｄ）はいずれもタービン回転速度変化率の特性を示す図である。
【００４２】
以下、図４，図５及び図６（ｃ），（ｄ）を用いて本発明の作用を説明する。まず、ステップＳ１において、ブレーキ圧スイッチ２０，スロットルセンサ１６及び車速センサ１４からの検出情報に基づいて、ニュートラル制御の解除条件が成立したか否かが判定され、解除条件が成立した場合にはステップＳ２に進み、そうでない場合にはリターンする。
【００４３】
次に、ステップＳ２において、初期フィルの出力デューティ率Ｄｆを演算する。これをサブルーチンとして図５を用いて説明すると、まずステップＳ２１において解除条件成立時のエンジン回転速度Ｎｅ，ＡＴＦ油温油温Ｔ０ＩＬ 毎に記憶されたマップから所定のデューティ率（ベース値）Ｄａを読み出す。なお、上述した通りＤａは学習補正されている。
【００４４】
次に、ステップＳ２２に進んで加算項ΔＤを求める。加算項ΔＤは
ΔＤ＝Ｄ１＋Ｄ２
として定義されており、まず解除条件成立直前のスリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔとその正負とに応じてデューティ率Ｄ１を決定する。
続いて、解除条件成立時のエンジン回転速度Ｎｅ，ＡＴＦ油温ＴＯＩＬ 毎に記憶されたマップから所定のデューティ率Ｄ２を読み出す。なお、上述した通りＤ２は学習補正されている。
【００４５】
つまり、加算項ΔＤはエンジン回転速度Ｎｅ，ＡＴＦ油温ＴＯＩＬ ，スリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔに基づいて決定されるということができる。
次に，ステップＳ２３おいて、初期フィル時に出力されるデューティ率Ｄｆを
Ｄｆ＝Ｄａ＋ΔＤ＝Ｄａ＋（Ｄ１＋Ｄ２）
として演算する。
【００４６】
そして、このようにしてＤｆが算出されると、図４のステップＳ３に進み、ソレノイドバルブ１９を駆動する。これにより、図６（ｃ），（ｄ）に示すように、一時的にデューティ率が上昇してタービン回転速度変化率ｄＮｔ／ｄｔも上昇する。
ステップＳ４では、デューティ率Ｄｆが出力されてから所定時間Ｔｆが経過したか否かを判定し、所定時間Ｔｆ経過するまではデューティ率Ｄｆの出力を継続する。なお、ここではＴｆをニュートラル制御の２周期分の時間として設定している。
【００４７】
このステップＳ４で所定時間が経過したと判定されるとステップＳ５に進み、出力デューティ率をＤｆからＤａのみに変更する。
次に、ステップＳ６でタービン回転速度Ｎｔが予め設定された低減量ΔＮｔに達したか否かを判定し、低減量ΔＮｔに達するまでデューティ率Ｄａの出力を継続する。なお、デューティ率Ｄａは所定の割合で増加するように設定してもよい。
【００４８】
次に、ステップＳ７でデューティ率Ｄａ及びＤ２の学習補正を行なう。この学習補正は、デューティ率Ｄａを出力した実際の時間Ｔａと予め設定された目標時間とを比較し、この差に応じてＤａ，Ｄ２それぞれのマップを更新する。
ステップＳ８では、実際のタービン回転速度変化率ｄＮｔ／ｄｔが目標タービン回転速度変化率となるようにフィードバック制御を実行し、実際のタービン回転速度変化率ｄＮｔ／ｄｔが目標タービン回転速度変化率と略一致したと判定（図３中の「同期判定」）されたら、そのときの出力デューティ率を所定時間保持したのち、デューティ率を１００％に変更して全圧供給し、フォワードクラッチ７を完全係合させる。
【００４９】
一方、本発明を適用しない場合には、図６（ａ），（ｂ）に示すような特性となる。この場合、フィードバック制御がオーバシュートしているため、解除レスポンスが低下するとともに、解除時にシフトショックが生じている。これは、解除条件成立後、タービン回転速度変化率の目標値が設定されても、解除条件成立時のタービン回転速度，タービン回転速度変化率，油温及び制御圧等に応じてデューティ率を細かく設定していないためである。
【００５０】
これに対して、本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置によれば、フィードバック制御中（ニュートラル制御実行中）のタービン回転速度変化率ｄＮｔ／ｄｔやスリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔが増加側であっても減少側であっても、最適なデューティ率（係合力指令値）を設定することができ、解除レスポンスを向上させることができるとともに、解除時のシフトショックを低減することができるのである。
【００５１】
また、学習手段６１ａによりエンジン回転速度Ｎｅ及びＡＴＦ油温Ｔ０ＩＬ を考慮して解除時のデューティ率を常に最適な値に学習補正することにより、さらなる解除レスポンスの向上及び解除ショックの低減を図ることができるのである。
なお、本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置は、上述の実施形態のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上述では、エンジン回転速度ＮｅとＡＴＦ油温ＴＯＩＬ とに応じて図示しないマップからデューティ率Ｄ２を求めるように構成されているが、エンジン回転速度ＮｅとＡＴＦ油温ＴＯＩＬ とをパラメータとして計算によりデューティ率を求めてもよいし、また、これ以外の手法で学習を行なってもよい。
【００５２】
また、上述の実施形態では、エンジン回転速度ＮｅとＡＴＦ油温ＴＯＩＬ との両方を用いて学習補正されるように構成されているが、エンジン回転速度ＮｅとＡＴＦ油温ＴＯＩＬ とのうち、いずれか一方に関連したパラメータ値に基づいて学習を実行するように構成してもよい。さらに、ＡＴＦ油温ＴＯＩＬ に代えて、エンジン用のオイルの油温，エンジン冷却水温を用いてもよい。
【００５３】
また、本発明は、流体クラッチ（トルクコンバータ）を介してエンジンの駆動力を伝達する自動変速機に広く適用可能である。例えば、ベルト式無段変速機に対しては前後進を切り替えるための摩擦要素に用いることができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置によれば、解除条件成立直前の自動変速機の入力回転速度の変化状態に対応するパラメータ値に基づいて、摩擦要素に対する係合力指令値を設定するので、フィードバック制御解除直前の自動変速機の入力回転速度が増加側であっても減少側であっても最適な係合力指令値を得ることができ、解除レスポンスの向上及び解除時のシフトショックの低減を図ることができるという利点がある。
また、解除条件成立直後にデューティ率を一時的に高める初期フィル時デューティ率を設定することにより、摩擦係合要素が係合側に制御されるため係合レスポンスが向上するという効果がある。
【００５５】
また、請求項２記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置によれば、エンジン回転速度毎又は油温毎にフィードバック制御解除時のデューティ率が常に最適な値に学習補正されるので、さらなる解除レスポンスの向上及び解除ショックの低減を図ることができるという利点がある。
また、請求項３記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置によれば、初期フィル時デューティ率の設定時においてエンジン回転速度及び油温毎にデューティ率を学習補正することにより、加算項の精度を高めることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の要部機能に着目した機能ブロック図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）はいずれも本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の動作の概要を説明するためのタイムチャート図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の要部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の要部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の特性を、本発明を適用しない場合と比較しながら説明するための図であって、（ａ），（ｂ）は本発明を適用しない場合の特性を示す図、（ｃ），（ｄ）は本発明を適用しない場合の特性を示す図である。
【符号の説明】
１ 自動変速機
２ エンジン
７ フォワードクラッチ（摩擦要素）
６０ 判定手段
６１ 設定手段
６１ａ 学習手段
６２ フィードバック制御手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機が走行レンジで停車した場合に、トルクコンバータによるクリープ力を低減するようにした、車両用自動変速機のクリープ力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等の車両に備えられたトルクコンバータ式の自動変速機において、シフトレンジが走行レンジ（以下、Ｄレンジという）のままで停車すると、低速段（例えば、第１速段）を達成するために係合されていた摩擦要素（フォワードクラッチ）をスリップさせて、ニュートラル状態に近づけるように制御する技術が提案されている。
【０００３】
このような制御は、一般にアイドルニュートラル制御又はクリープ力制御と呼ばれるものであり、このようなアイドルニュートラル制御（以下、単にニュートラル制御という）を停車中に実行することで、トルクコンバータを介して伝達されるエンジントルクを減少させて、燃料消費量及びアイドル振動の低減を図ることができる。
【０００４】
ニュートラル制御の開始条件としては、例えば、車速０ｋｍ／ｈ，フットブレーキ操作中，スロットル開度０％及び第１速段達成から所定時間経過していること、等が設定されており、上記全ての条件が成立すると、コントローラからの指令に基づきニュートラル制御が開始される。
また、フットブレーキ操作の解除，アクセルペダルの操作，車速が所定値以上となった、等のニュートラル制御解除条件がいずれか１つでも成立すると、ニュートラル制御が解除される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなニュートラル制御解除条件成立時には、シフトショックの発生を極力回避しながら、速やかにニュートラル制御を解除して発進時のレスポンスを高めたいという要望がある。
本発明は、このような要望に応えるべく創案されたもので、解除レスポンスの向上を図るとともに、シフトショックを低減できるようにした、車両用自動変速機のクリープ力制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置では、自動変速機のシフトレンジが走行レンジであるときに所定の条件が成立すると、走行時に係合される摩擦要素の係合力を低下してクリープ力が低下し、その後、フィードバック制御手段により摩擦要素の係合力がフィードバック制御されて、自動変速機がニュートラル状態に近い状態に保持される。
【０００７】
そして、判定手段によりクリープ力制御の解除条件が成立したと判定されると、設定手段において、上記解除条件の成立時における自動変速機の入力回転速度に関連したパラメータ値に基づいて解除条件成立直後の摩擦要素に対する係合力指令値が設定される。そして、このようにして解除条件成立直後の摩擦要素の係合力を制御することにより、クリープ力制御解除時の応答性が向上するとともに、このときのショックを低減することができる。ここで、上記係合力指令値は、該摩擦係合要素の係合状態を調整するソレノイドバルブに対するデューティ率であって、該解除条件が成立したと判定されると、該解除条件成立直後は該デューティ率を一時的に高める初期フィル時デューティ率が設定される。
【０００８】
また、請求項２記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置では、設定手段に設けられた学習手段により、エンジン回転速度に関連したパラメータ値毎に、又は油温に関連したパラメータ値毎に、係合力指令値が学習補正される。これにより、常に最適な係合力指令値が設定される。
また、請求項３記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置では、該初期フィル時デューティ率は、ベース値と該ベース値に対する加算項との和により設定され、該加算項は、第１デューティ率と第２デューティ率との和により設定され、該第１デューティ率は、該解除条件の成立時の該自動変速機のトルクコンバータのスリップ量変化率とその正負により求められ、該第２デューティ率は、エンジン回転速度及び油温毎に設定されるとともに、該ベース値の出力時間が予め設定された目標時間と一致するように学習補正される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機のクリープ力制御装置について説明すると、図１はその全体構成を示す模式図である。
図１に示すように、自動変速機１はエンジン２と結合された状態で図示しない車両に搭載されている。エンジン２の出力軸２ａはトルクコンバータ（流体継手）３を介して変速機構４に連結され、その変速機構４は図示しないディファレンシャルギアを介して車両の駆動輪と接続されている。
【００１０】
また、エンジン２の出力軸２ａは、トルクコンバータ３のポンプインペラ３ａに接続されており、この出力軸２ａの回転に伴いポンプインペラ３ａが回転すると、ＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション・フルード）を介してタービンランナ３ｂが回転駆動され、その回転が変速機構４に伝達されるようになっている。
【００１１】
詳細は説明しないが、変速機構４は、複数組の遊星歯車機構及びそれらの構成要素（サンギア，ピニオンギア及びリングギア）の動作を許容又は規制するクラッチやブレーキ類から構成されており、これらのクラッチやブレーキの係合状態を油圧源（オイルポンプ）から供給されるＡＴＦにより適宜切り換えて、所望の変速段を達成するようになっている。なお、この変速機構４の構造については、一般に広く知られたものであるので、フォワードクラッチ７以外の構成については図示を省略する。
【００１２】
このような自動変速機１において、シフトレンジがＮレンジ（非走行レンジ）からＤレンジ（走行レンジ）に切換えられたとき、変速機構４は発進に備えるために第１速段に切り換えられるが、このときには、Ｎレンジでの各種の摩擦係合要素の係合状態に対して、さらにフォワードクラッチ７（摩擦要素）を係合することで第１速段が実現されるようになっている。
【００１３】
一方、Ａ／Ｔ−ＥＣＵ（自動変速機電子制御ユニット、以下、単にＥＣＵという）１１は、図示しない入出力装置，制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭ等），中央処理装置（ＣＰＵ）及びタイマカウンタ等を備えており、後述する各種センサからの情報に基づいて各種の制御信号が設定されて、自動変速機１の総合的な制御が行なわれるようになっている。
【００１４】
ＥＣＵ１１の入力側には、エンジン２の回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ１２、タービンランナ３ｂの回転速度Ｎｔ（即ち、フォワードクラッチ７の入力回転速度）を検出するタービン回転速度センサ１３、車両の走行速度（車速）Ｖｓを検出する車速センサ１４、ブレーキオイルの圧力に基づいてオンオフが切り換わるブレーキ圧スイッチ２０、エンジン２のスロットル開度θＴＨ（＝アクセル操作量）を検出するスロットルセンサ１６、自動変速機用作動油（以下、ＡＴＦという）の油温ＴＯＩＬ を検出する油温センサ１７、及び運転者にて選択されたシフトポジション（例えば、Ｎレンジ，Ｄレンジ，Ｐレンジ及びＲレンジ等）を検出するためのシフトポジションセンサ１８等が接続されている。なお、ブレーキ圧スイッチ２０に代えて、ブレーキペダルを踏んだときにオンとなるブレーキスイッチを設けてもよい。また、スロットル開度を電気的に制御できるようなドライブバイワイヤシステムを適用する場合には、アクセルペダルの開度（踏み込み量）を検出するアクセルポジションセンサを追加してもよい。
【００１５】
そして、ＥＣＵ１１では、スロットルセンサ１６で検出されたスロットル開度θＴＨ及び車速センサ１４で検出された車速Ｖｓを用いて図示しない変速マップから目標変速段を設定し、この目標変速段を達成すべく変速機構４の係合要素（クラッチ及びブレーキ等）の係合状態を切り換えて変速制御を実行するようになっている。
【００１６】
また、ＥＣＵ１１の出力側には、上述のオイルポンプからの作動油を切換制御して変速機構４のクラッチやブレーキの係合要素を作動させるための多数のソレノイドバルブが接続されている。なお、図１中では、このような多数のソレノイドバルブのうち、フォワードクラッチ７の係合状態を切り換えるソレノイドバルブ（以下、単にソレノイドという）１９及び上記ソレノイド１９により調整される圧力調整弁２１のみを図示しており、他のソレノイドバルブや圧力調整弁については図示を省略する。
【００１７】
ソレノイド１９はＥＣＵ１１によりその作動がデューティ制御されるようになっており、このソレノイド１９の作動に応じて圧力調整弁２１へのパイロット圧（制御圧）の供給状態が調整されるようになっている。具体的には、ソレノイド１９により圧力調整弁２１へパイロット圧が供給されると、圧力調整弁２１のスプール２１ａが図中左側に移動してフォワードクラッチ７とドレーン油路とが直通状態となり、フォワードクラッチ７から油圧が排出されてフォワードクラッチ７の係合力が低下する。また、これとは逆に、ソレノイド１９によりパイロット圧が排出されると、フォワードクラッチ７とライン圧油路とが直通状態となり、フォワードクラッチ７へ油圧が供給されて係合力が大きくなる。このように、ソレノイド１９のデューティ率を制御することで、フォワードクラッチ７の係合力を調整できるのである。なお、本実施形態では、ソレノイド１９のデューティ率が増加するほど、フォワードクラッチ７の係合力が大きくなるように設定されている。
【００１８】
次に、ニュートラル制御（クリープ力制御）について簡単に説明すると、このニュートラル制御は、Ｄレンジで走行中の車両が停止したときにフォワードクラッチ７の係合力を低下させてニュートラル状態に近い状態に制御するものであり、摩擦係合要素としてのフォワードクラッチ７をスリップさせることでニュートラル制御（クリープ力制御）が実行されるようになっている。
【００１９】
そして、本実施形態ではニュートラル制御の開始条件として以下の（１）〜（３）の条件が設定されている。
（１）ブレーキ圧スイッチ２０がオン（ブレーキ圧が所定値以上）。
（２）スロットルセンサ１６によりアクセル非操作（スロットル開度が所定量以下）が検出された。
（３）車速センサ１４により検出された車速Ｖｓが所定値未満。
【００２０】
そして、以上の条件が全て成立したと判定されると（つまり、車両が走行状態からほぼ停止状態に移行したと推測されると）、ニュートラル制御が開始されるようになっている。
一方、ニュートラル制御の解除条件としては以下の（１）〜（３）が設定されており、そのいずれかが満たされると、運転者に発進意志があるものとして解除条件が成立し、ＥＣＵ１１により、ニュートラル制御が解除されるようになっている。
（１）ブレーキ圧スイッチ２０がオフ（ブレーキ圧が所定値未満）になった場合。
（２）スロットルセンサ１６によりアクセル操作（スロットル開度θｔｈが所定値以上）が検出された場合。
（３）車速センサ１４で検出された走行速度Ｖｓが所定値以上になった場合。
【００２１】
そして、上記３つの条件のうち１つでも成立すれば、ニュートラル制御が解除されるようになっているのである。
次に、図３（ａ）〜（ｃ）を参照しながらニュートラル制御時の基本的な動作を説明する。
〔ニュートラル制御の突入制御〕
ニュートラル制御の開始（突入）時には、主に予備操作によるスリップ判定が行なわれる。予備操作とは、フォワードクラッチ７の係合圧を低減させクラッチを所定スリップ量付近まで解放する操作をいう。
【００２２】
まず、予備操作について説明すると、ニュートラル制御の開始条件が成立すると、フォワードクラッチ７用のソレノイド１９のデューティ率Ｄが次式（１）にしたがって算出される。
Ｄ＝ＤＮ −ＤＮＳ・・・・・・（１）
ここで、ＤＮ は係合状態のフォワードクラッチ７が滑り出す直前のデューティ率として設定されたスリップ直前値、ＤＮＳは０を始点として所定割合でデューティ率Ｄが減少するよう設定される勾配項である。又、スリップ直前値ＤＮ は次式にしたがって算出される。
【００２３】
ＤＮ ＝ＤＮ０＋ＤＮＬ・・・・・・（２）
ここで、ＤＮ０はスリップ直前値ＤＮ のべ一ス値、ＤＮＬは同じくスリップ直前値ＤＮ の学習値であり、これらの値ＤＮ０，ＤＮＬは、エンジン回転速度ＮｅとＡＴＦ油温Ｔ０ＩＬ とに応じてマップ設定されており、その時点のエンジン回転速度ＮｅとＡＴＦ油温Ｔ０ＩＬ とに応じたアドレスから読み出されて用いられる。
【００２４】
したがって、図３（ｂ）に示すように、ニュートラル制御の開始条件の成立直後に、ソレノイド９のデューティ率Ｄは１００％からスリップ直前値ＤＮ までステップ状に減少し〔図３（ｂ）の点ａ〕、その後は勾配項ＤＮＳにしたがって漸減する。これにより、圧力制御弁２１のスプール２１ａに作用するパイロット圧供給量が増加して、フォワードクラッチ７のライン圧が急激にドレーンされて、図３（ｃ）に示すように、係合力が低下するのである。
【００２５】
その後、フォワードクラッチ７は次第に解放側に操作され、図３（ａ）に示すように、係合状態で停止保持されていたタービン回転速度Ｎｔが上昇し始める。そして、タービン回転速度Ｎｔがスリップ判定値Ｎｔ０（例えば、５０ｒｐｍ）に達すると、ＥＣＵ１１により、フォワードクラッチ７が所定スリップ量付近まで操作されたと判定される（スリップ判定）。そして、これ以降、解除条件が成立するまでの間は、トルクコンバータ３のスリップ量ΔＮ（＝Ｎｅ−Ｎｔ）を予め設定された目標値にすべく、後述するニュートラル制御の定常制御（Ｎ制御）が実行される。
【００２６】
〔ニュートラル制御の定常制御〕
定常制御に移行すると、フィードバック制御のデューティ率Ｄの初期値として、上述の予備操作で漸減させた最後のデューティ率Ｄに所定値ΔＤＳＢ（例えば、デューティ率Ｄの２％）を加算した値（初期値）ＤＳ が初期値出力手段５０から出力される〔（図３（ｂ）の点ｂ〕。
【００２７】
そして、ニュートラル制御の解除条件が成立するまで、この初期値ＤＳを基本としてフィードバック制御が繰り返され、図３（ａ）に示すように、スリップ量ΔＮが目標値付近に保時される。なお、このときのデューティ率ＤＳは、エンジン回転速度センサ１２及びタービン回転速度センサ１３からの情報に基づいて、後述するフィードバック制御手段６２により設定されるようになっている（図２参照）。
【００２８】
ところで、上記学習項ＤＮＬは、エンジン回転速度ＮｅとＡＴＦ油温Ｔ０ＩＬ とに基づいて学習補正されるようになっている。学習値ＤＮＬの学習処理は、係合状態のフォワードクラッチ７がニュートラル制御に移行する際のトルク変動を低減すべく、スリップ直前値ＤＮ を最適化するために行なわれる。概要を説明すると、予備操作の所要時間Ｔ（ニュートラル制御の開始条件成立からスリップ判定までの所要時間）について予め実現可能な理想値として目標時間Ｔｔｇを設定し（例えば、１ｓｅｃ）、その目標時間Ｔｔｇに対して実際の所要時間Ｔが長い（Ｔ＞Ｔｔｇ）ときには学習値ＤＮＬを減少させ、逆に所要時間Ｔが短い（Ｔ＜Ｔｔｇ）ときには学習値ＤＮＬを増加させる。
【００２９】
得られた学習値ＤＮＬは、前記のようにエンジン回転速度ＮｅとＡＴＦ油温ＴＯＩＬ とに応じたアドレスに格納されて、以降のスリップ直前値ＤＮ の算出に利用されるようになっている。
この処理の繰り返しにより、式（２）から算出されるスリップ直前値ＤＮ はスリップ判定時のデューティ率付近まで低減されるため、予備操作中のデューティ率の減少（ＤＮＳ）が縮小されて、タービン回転がスリップしたときのトルク変動による運転者の違和感が防止される。
〔ニュートラル制御の解除制御〕
次に、本発明の要部であるニュートラル制御の解除制御について説明すると、本装置は、特にこのようなニュートラル制御解除時のレスポンス向上及びショックの低減を図るものであって、以下のように構成されている。
【００３０】
図２は本発明の要部機能に着目した機能ブロック図であり、図示するように、ＥＣＵ１１内には判定手段６０，設定手段６１及びフィードバック制御手段６２が設けられている。ここで、フィードバック制御手段６２は、ニュートラル制御の実行時にトルクコンバータ３内のスリップ量ΔＮ（＝Ｎｅ−Ｎｔ）を目標値にすべくソレノイド１９のデューティ率を適宜設定してフォワードクラッチ７の係合力をフィードバック制御するための手段であり、上述した定常制御時に用いられるものである。
【００３１】
また、判定手段６０は、上記ブレーキ圧スイッチ２０，スロットルセンサ１６及び車速センサ１４からの検出情報に基づいて、上述したニュートラル制御の解除条件（１）〜（３）のいずれかが成立したか否かを判定する手段である。
また、設定手段６１は、上記判定手段６０により解除条件が成立したと判定されると、この解除条件成立時におけるトルクコンバータ３のスリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔを算出するとともに、このスリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔに基づいて、定常制御解除時のソレノイド１９のデューティ率（係合力指令値）を設定するものである。なお、設定手段６１では、少なくとも自動変速機１の入力回転速度に関連したパラメータ値に基づいてソレノイド１９のデューティ率を設定するように構成すればよく、例えば上記スリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔの代わりにタービン回転速度変化率ｄＮｔ／ｄｔを用いてもよい。
【００３２】
また、上記設定手段６１には、エンジン回転速度Ｎｅと自動変速機１のＡＴＦ油温ＴＯＩＬとに基づいてソレノイド１９のデューティ率を学習補正する学習手段６１ａが設けられている。そして、学習手段６１ａでは、設定手段６１で設定されたデューティ率（ベースデューティ率）に対して学習補正を行なうようになっている。
【００３３】
ここで、定常制御解除時のデューティ率の設定手法について具体的に説明すると、判定手段６０により定常制御の解除が判定されると、図３（ｂ）に示すように、設定手段６１により一時的にデューティ率が高められるようになっている。これを初期フィルといい、このような初期フィルを与えることで、フォワードクラッチ７が係合側に制御されて係合レスポンスが向上するようになっている。
【００３４】
この初期フィル時のデューティ率Ｄｆは、下式により算出されるようになっている。
Ｄｆ＝Ｄａ＋ΔＤ
ここで、Ｄａはデューティ率Ｄｆのベース値、ΔＤはベース値Ｄａに対する加算項である。
【００３５】
このベース値Ｄａは、予め設定された目標時間Ｔａ内にタービン回転速度の落ち込み量が予め設定された目標値となるように学習補正され、エンジン回転速度Ｎｅ及びＡＴＦ油温ＴＯＩＬ毎に記憶されるようになっている。なお、タービン回転速度の落ち込み量に代えてタービン回転速度変化率、トルクコンバータのスリップ量（Ｎｅ−Ｎｔ）を用いてもよい。
【００３６】
また、加算項ΔＤは、下式により算出されるようになっている。
ΔＤ＝Ｄ１＋Ｄ２
解除制御では、応答性向上とシフトショック低減を両立させるよう解除初期の制御安定化が不可欠である。そこで、解除直前のスリップ量変化率の影響、すなわち解除直前のフィードバック制御（ニュートラル制御の定常制御）で制御しきれないスリップ量変化率を相殺するようＤ１を設定している。換言すれば、Ｄ１により解除直前におけるスリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔを０とするように補正するのである。
【００３７】
本実施形態においては、スリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔを算出し、その正負に基づいてＤ１を設定することにより、解除条件成立時のフォワードクラッチ７に対する係合力制御が、係合側，解放側のいずれにあっても最適な初期フィルを出力できるようになっている。
具体的には、解除直前のスリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔが正のときは、トルクコンバータ３のスリップ量が上昇方向のためクラッチの係合力が足りないと判定してプラス補正し、負のときはスリップ量が下降方向のためクラッチの係合力が強過ぎると判定してマイナス補正するのである。
【００３８】
なお、定常制御中フィードバック制御が適切であれば、スリップ量変化率は一定（≒０）であるから、デューティ率Ｄ１は、定常制御解除直前において、フィードバック制御で対応しきれずスリップ量変化率が変化したときその大きさに応じて出力される補正項を表すことになる。
また、本実施形態では、デューティ率Ｄ１の値として、スリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔの大きさに対応した任意の数式で求めるようにしているが、これ以外にも、例えばデューティ率Ｄ１をマップ化して、スリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔの値に応じてきめ細かにデューティ率Ｄ１を設定するようにしてもよい。
【００３９】
また、デューティ率Ｄ２は学習手段６１ａで設定される学習値であって、ベース値Ｄａの出力時間Ｔａが予め設定された目標時間と一致するように学習補正される。この学習補正されたデューティ率Ｄ２は、エンジン回転速度Ｎｅ，ＡＴＦ油温ＴＯＩＬ毎に記憶される。
そして、このように初期フィルの設定時においてエンジン回転速度Ｎｅ及びＡＴＦ油温Ｔ０ＩＬ 毎にデューティ率Ｄ１を学習補正することにより、加算項ΔＤの精度を高めることができるのである。
【００４０】
上述により初期フィルのデューティ率Ｄｆが設定されると、設定手段６１ではこのデューティ率Ｄｆを解除条件成立時から所定時間Ｔｆだけ出力するようになっている。ここで、所定時間Ｔｆとは、例えば、ニュートラル制御を行なうための制御ルーチンの２周期分の時間として設定されている。
これは解除レスポンスの向上を図るためである。つまり、初期フィル時のデューティ率の大きさよりも出力時間を優先して、この出力時間を比較的短い時間に設定するとともに、デューティ率の大きさについては上述したように適宜算出して設定することにより、解除レスポンスを高めることができるのである。
【００４１】
また、設定手段６１では、デューティ率Ｄｆを出力した後デューティ率Ｄａを出力するようになっている。
本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機のクリープ力制御装置は、上述のように構成されているので、例えば図４，図５に示すようなフローチャートにしたがってニュートラル制御（クリープ力制御）の解除が実行され、このときの制御特性は、図６（ｃ），（ｄ）のようになる。なお、図６（ａ），（ｂ）はいずれも本発明を適用しない場合の制御特性を示す図である。また、図６（ａ），（ｃ）はいずれもデューティ率の特性を示す図、図６（ｂ），（ｄ）はいずれもタービン回転速度変化率の特性を示す図である。
【００４２】
以下、図４，図５及び図６（ｃ），（ｄ）を用いて本発明の作用を説明する。まず、ステップＳ１において、ブレーキ圧スイッチ２０，スロットルセンサ１６及び車速センサ１４からの検出情報に基づいて、ニュートラル制御の解除条件が成立したか否かが判定され、解除条件が成立した場合にはステップＳ２に進み、そうでない場合にはリターンする。
【００４３】
次に、ステップＳ２において、初期フィルの出力デューティ率Ｄｆを演算する。これをサブルーチンとして図５を用いて説明すると、まずステップＳ２１において解除条件成立時のエンジン回転速度Ｎｅ，ＡＴＦ油温油温Ｔ０ＩＬ 毎に記憶されたマップから所定のデューティ率（ベース値）Ｄａを読み出す。なお、上述した通りＤａは学習補正されている。
【００４４】
次に、ステップＳ２２に進んで加算項ΔＤを求める。加算項ΔＤは
ΔＤ＝Ｄ１＋Ｄ２
として定義されており、まず解除条件成立直前のスリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔとその正負とに応じてデューティ率Ｄ１を決定する。
続いて、解除条件成立時のエンジン回転速度Ｎｅ，ＡＴＦ油温ＴＯＩＬ 毎に記憶されたマップから所定のデューティ率Ｄ２を読み出す。なお、上述した通りＤ２は学習補正されている。
【００４５】
つまり、加算項ΔＤはエンジン回転速度Ｎｅ，ＡＴＦ油温ＴＯＩＬ ，スリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔに基づいて決定されるということができる。
次に，ステップＳ２３おいて、初期フィル時に出力されるデューティ率Ｄｆを
Ｄｆ＝Ｄａ＋ΔＤ＝Ｄａ＋（Ｄ１＋Ｄ２）
として演算する。
【００４６】
そして、このようにしてＤｆが算出されると、図４のステップＳ３に進み、ソレノイドバルブ１９を駆動する。これにより、図６（ｃ），（ｄ）に示すように、一時的にデューティ率が上昇してタービン回転速度変化率ｄＮｔ／ｄｔも上昇する。
ステップＳ４では、デューティ率Ｄｆが出力されてから所定時間Ｔｆが経過したか否かを判定し、所定時間Ｔｆ経過するまではデューティ率Ｄｆの出力を継続する。なお、ここではＴｆをニュートラル制御の２周期分の時間として設定している。
【００４７】
このステップＳ４で所定時間が経過したと判定されるとステップＳ５に進み、出力デューティ率をＤｆからＤａのみに変更する。
次に、ステップＳ６でタービン回転速度Ｎｔが予め設定された低減量ΔＮｔに達したか否かを判定し、低減量ΔＮｔに達するまでデューティ率Ｄａの出力を継続する。なお、デューティ率Ｄａは所定の割合で増加するように設定してもよい。
【００４８】
次に、ステップＳ７でデューティ率Ｄａ及びＤ２の学習補正を行なう。この学習補正は、デューティ率Ｄａを出力した実際の時間Ｔａと予め設定された目標時間とを比較し、この差に応じてＤａ，Ｄ２それぞれのマップを更新する。
ステップＳ８では、実際のタービン回転速度変化率ｄＮｔ／ｄｔが目標タービン回転速度変化率となるようにフィードバック制御を実行し、実際のタービン回転速度変化率ｄＮｔ／ｄｔが目標タービン回転速度変化率と略一致したと判定（図３中の「同期判定」）されたら、そのときの出力デューティ率を所定時間保持したのち、デューティ率を１００％に変更して全圧供給し、フォワードクラッチ７を完全係合させる。
【００４９】
一方、本発明を適用しない場合には、図６（ａ），（ｂ）に示すような特性となる。この場合、フィードバック制御がオーバシュートしているため、解除レスポンスが低下するとともに、解除時にシフトショックが生じている。これは、解除条件成立後、タービン回転速度変化率の目標値が設定されても、解除条件成立時のタービン回転速度，タービン回転速度変化率，油温及び制御圧等に応じてデューティ率を細かく設定していないためである。
【００５０】
これに対して、本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置によれば、フィードバック制御中（ニュートラル制御実行中）のタービン回転速度変化率ｄＮｔ／ｄｔやスリップ量変化率ｄ（Ｎｅ−Ｎｔ）／ｄｔが増加側であっても減少側であっても、最適なデューティ率（係合力指令値）を設定することができ、解除レスポンスを向上させることができるとともに、解除時のシフトショックを低減することができるのである。
【００５１】
また、学習手段６１ａによりエンジン回転速度Ｎｅ及びＡＴＦ油温Ｔ０ＩＬ を考慮して解除時のデューティ率を常に最適な値に学習補正することにより、さらなる解除レスポンスの向上及び解除ショックの低減を図ることができるのである。
なお、本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置は、上述の実施形態のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上述では、エンジン回転速度ＮｅとＡＴＦ油温ＴＯＩＬ とに応じて図示しないマップからデューティ率Ｄ２を求めるように構成されているが、エンジン回転速度ＮｅとＡＴＦ油温ＴＯＩＬ とをパラメータとして計算によりデューティ率を求めてもよいし、また、これ以外の手法で学習を行なってもよい。
【００５２】
また、上述の実施形態では、エンジン回転速度ＮｅとＡＴＦ油温ＴＯＩＬ との両方を用いて学習補正されるように構成されているが、エンジン回転速度ＮｅとＡＴＦ油温ＴＯＩＬ とのうち、いずれか一方に関連したパラメータ値に基づいて学習を実行するように構成してもよい。さらに、ＡＴＦ油温ＴＯＩＬ に代えて、エンジン用のオイルの油温，エンジン冷却水温を用いてもよい。
【００５３】
また、本発明は、流体クラッチ（トルクコンバータ）を介してエンジンの駆動力を伝達する自動変速機に広く適用可能である。例えば、ベルト式無段変速機に対しては前後進を切り替えるための摩擦要素に用いることができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置によれば、解除条件成立直前の自動変速機の入力回転速度の変化状態に対応するパラメータ値に基づいて、摩擦要素に対する係合力指令値を設定するので、フィードバック制御解除直前の自動変速機の入力回転速度が増加側であっても減少側であっても最適な係合力指令値を得ることができ、解除レスポンスの向上及び解除時のシフトショックの低減を図ることができるという利点がある。
また、解除条件成立直後にデューティ率を一時的に高める初期フィル時デューティ率を設定することにより、摩擦係合要素が係合側に制御されるため係合レスポンスが向上するという効果がある。
【００５５】
また、請求項２記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置によれば、エンジン回転速度毎又は油温毎にフィードバック制御解除時のデューティ率が常に最適な値に学習補正されるので、さらなる解除レスポンスの向上及び解除ショックの低減を図ることができるという利点がある。
また、請求項３記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置によれば、初期フィル時デューティ率の設定時においてエンジン回転速度及び油温毎にデューティ率を学習補正することにより、加算項の精度を高めることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の要部機能に着目した機能ブロック図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）はいずれも本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の動作の概要を説明するためのタイムチャート図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の要部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の要部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の特性を、本発明を適用しない場合と比較しながら説明するための図であって、（ａ），（ｂ）は本発明を適用しない場合の特性を示す図、（ｃ），（ｄ）は本発明を適用しない場合の特性を示す図である。
【符号の説明】
１ 自動変速機
２ エンジン
７ フォワードクラッチ（摩擦要素）
６０ 判定手段
６１ 設定手段
６１ａ 学習手段
６２ フィードバック制御手段
Claims (3)
- 自動変速機のシフトレンジが走行レンジにあるときに所定の条件が成立すると、走行時に係合される摩擦要素の係合力を低下させてクリープ力を低下させるように構成された車両用自動変速機のクリープ力制御装置において、
該所定の条件の成立後、該摩擦要素の係合力に対するフィードバック制御を実行するフィードバック制御手段と、
該フィードバック制御の解除条件が成立したか否かを判定する判定手段と、
該解除条件が成立したと判定されると、該解除条件の成立時での該自動変速機の入力回転速度に関連したパラメータ値に基づいて該解除条件成立直後の該摩擦要素に対する係合力指令値を設定する設定手段とをそなえ、
該係合力指令値は、該摩擦係合要素の係合状態を調整するソレノイドバルブに対するデューティ率であって、
該解除条件が成立したと判定されると、該解除条件成立直後は該デューティ率を一時的に高める初期フィル時デューティ率が設定される
ことを特徴とする、車両用自動変速機のクリープ力制御装置。 - 該設定手段は、少なくともエンジン回転速度に関連したパラメータ値毎又は油温に関連したパラメータ値毎に該係合力指令値を学習補正する学習手段をそなえている
ことを特徴とする、請求項１記載の車両用自動変速機のクリープ力制御装置。 - 該初期フィル時デューティ率は、ベース値と該ベース値に対する加算項との和により設定され、
該加算項は、第１デューティ率と第２デューティ率との和により設定され、
該第１デューティ率は、該解除条件の成立時の該自動変速機のトルクコンバータのスリップ量変化率とその正負により求められ、
該第２デューティ率は、エンジン回転速度及び油温毎に設定されるとともに、該ベース値の出力時間が予め設定された目標時間と一致するように学習補正される
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両用自動変速機のクリープ力制御装置。
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