JP3657416B2 - 車両の駆動制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シフトレンジを非走行レンジから走行レンジに切換えたときの発進ショックを和らげるようにした車両の駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開昭６１−１０５２２８号公報等に示されるような自動変速機を備えた車両では、発進時にシフトレンジをニュートラルレンジ（Ｎレンジ）からドライブレンジ（Ｄレンジ）に切換えることで、発進時係合ギヤのクラッチに油圧が供給されて同クラッチが締結され、前記発進時係合ギヤを介してエンジンの駆動力が車輪に伝達される。通常、運転者は、ＮレンジからＤレンジに切換えてから、アクセルを踏み込んで、車両を発進させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、運転者の不注意等により、Ｎレンジのときにアクセルを踏んだ状態で、ＮレンジからＤレンジへ切換える場合も考えられる。例えば、Ｎレンジになっているのを気付かずに、前に停車していた車が急に発進したからといって、慌ててアクセルを踏み込み、その後で現レンジがＮレンジであることに気付いて、ＮレンジからＤレンジへの切換えを行うという事態が考えられる。
【０００４】
そうした場合、エンジン回転数が高い状態でクラッチの係合が行われるので、係合ショックが大きくなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮し、ＮレンジからＤレンジへの切換えの際の係合ショックの緩和を図ることのできる車両の駆動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の発明は、自動変速機を備えると共にアクセル開度と独立してエンジンのスロットル開度を設定可能な車両の駆動制御装置において、自動変速機のシフトレンジを検出するレンジ検出手段と、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、前記レンジ検出手段によってシフトレンジが非走行レンジから走行レンジへ切換えられたことが検出されたときに、前記エンジン回転数検出手段によりエンジン回転数が所定値より大きい状態が検出された場合は、スロットル開度を全閉に設定すると共に、発進時、前記自動変速機の係合ギヤのクラッチ油圧を該クラッチが伝達容量を持たない所定値で待機させ、前記エンジン回転数検出手段によりエンジン回転数が前記所定値より大きい状態から、前記所定値以下となったときから所定時間はスロットル開度を全閉に維持すると共に、前記クラッチ油圧を、伝達容量を持たない前記所定値に所定の油圧を加算した油圧まで上げ、前記所定時間経過したときから前記クラッチ油圧を徐々に増加させて前記クラッチが伝達容量を持つまでの間、前記スロットル開度をゼロより大きい所定の制限値に設定する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
この装置によれば、例えばＮレンジからＤレンジへの切換えを行った時点で、エンジン回転数が大きい場合は、アクセル開度に関係なく、スロットル開度を全閉にし、エンジン回転数を下げてからクラッチを係合させる。従って、エンジン回転数が大きい状態でのクラッチの係合を回避することができ、係合ショックの発生を防止することができる。具体的には、例えばＮレンジでアクセルを踏み込み、その後でＮレンジからＤレンジへの切換えを行った場合、エンジン回転数がアクセルの踏み込みと関係なく低下させられて行き、あるレベルまで下がってから、クラッチの係合動作が開始される。従って、エンジンの回転数が低いところでクラッチの係合が行われることになり、係合ショックが緩和される。
【０００８】
また、エンジン回転数が下がるのを所定時間待ったら、それからクラッチが容量を持つまでの間、スロットル開度を全閉に維持するのではなく、ゼロより大きい所定の制限値（アクセル開度に対応した通常値よりも小さい値）に設定する。これにより、アクセルの踏み込みに応じたエンジン回転数の上昇音を運転者が体感できるようになる。従って、アクセルの踏み込みに対してスロットル開度が無反応（全閉状態）である時間が少なくなり、無反応であることにより、更に間違ってアクセルを余計に踏み込んでしまう事態を予防することができ、この間の運転者の違和感を無くすことができる。
そして、スロットル開度を全閉にすることによりエンジン回転数が所定値以下になった時点で、発進時係合ギヤのクラッチ油圧を徐々に上げて行きクラッチを締結させるが、前記の時点から所定時間の間は、スロットル開度を全閉のまま維持することで、十分にエンジン回転数を落とす。これは、もしエンジン回転数が十分に下がっていない段階で、クラッチ油圧の上昇と同時にスロットル開度を元（アクセル開度に対応した通常値）に戻すと、クラッチが容量を持ち始める前にエンジン回転数が増大して、制御のハンチングを起こすからである。従って、前記所定時間としては、クラッチが容量を持ち始めるまでの時間と同程度に設定しておくのがよい。
【０００９】
請求項２の発明は、前記所定時間は、前記エンジン回転数をスロットル開度で十分に低下させる時間であることを特徴とする。
このように構成することによって、スロットル開度によって十分に低下させたエンジン回転数をある程度維持することが可能となる。
【００１０】
請求項３の発明は、前記制限値はエンジン回転がアクセルに応答していることをエンジン回転の上昇音で運転者に知らせることができる値であることを特徴とする。
このように構成することによって、アクセルを急に踏込んでも、スロットル開度に制限がかかるので、エンジン回転数が急上昇することはなく、エンジン回転の上昇音だけが運転者に体感される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、図１により実施形態の駆動制御装置の構成を説明する。
この駆動制御装置は、自動変速機の発進時係合ギヤのクラッチ１の油圧を制御するクラッチ油圧制御手段２と、エンジンのスロットル３の開度を制御するスロットル開度制御手段４とを備える。スロットル開度制御手段４は、主にアクセル開度に比例してスロットル開度を制御するが、必要に応じて、アクセル開度と関係なく独立してスロットル開度を制御することができるものである。
【００１２】
この駆動制御装置は、更に、運転者が選択したシフトレンジ位置を検出するレンジ検出手段５と、エンジン回転数の検出手段６と、これらレンジ検出手段５及びエンジン回転数検出手段６の信号に応じてスロットル開度制御手段４及びクラッチ油圧制御手段２に制御信号を入力する制御手段７とを有する。
【００１３】
この制御手段７は、レンジ検出手段５によってシフトレンジが非走行レンジから走行レンジへ切換えられたことが検出されたときに、エンジン回転数が所定値より大きい場合は、スロットル開度を全閉に設定すると共に、発進時係合ギヤのクラッチ油圧を容量を持たない所定値に設定する。また、スロットル開度を全閉にしたことでエンジン回転数が所定値以下となったときからの所定時間の間は、スロットル開度を全閉に維持すると共に、発進時係合ギヤのクラッチ油圧を徐々に上げてクラッチ締結動作を開始させる。また、前記所定時間経過後は、発進時係合ギヤが容量を持つまでの間、スロットル開度をゼロより大きい所定の制限値に設定する。
【００１４】
ここで、実施形態の車両における駆動力伝達系の構成を簡単に説明する。この駆動力伝達系は、図２に示すように平行２軸タイプのものであり、エンジンの駆動力は、トルクコンバータＴＣ及びロックアップクラッチＬを介して変速機入力軸Ｘへ伝達され、この変速機入力軸ＸからクラッチＣを介して変速機出力軸Ｙへ伝達される。なお、図中符号Ｔｔはタービントルク、Ｔｏｕｔは出力トルク、Ｎｏｕｔは出力軸回転数、符号ｉはギヤ比を表している。
【００１５】
次に、図３、図４のフローチャート及び図５のタイムチャート並びに図６の特性図を参照しながら、前記制御手段７の処理内容を説明する。レンジ検出手段５の検出信号により、Ｎレンジ（非走行レンジ）からＤレンジ（走行レンジ）への切換え操作が行われたと制御手段７が判断したら、制御手段７は図３のフローを実行する。
【００１６】
このフローでは、まず最初のステップＳ１でエンゲージ判断、つまり発進時係合ギヤのクラッチが係合しているか否かの判断処理を実行する。次いで、ステップＳ２でエンジン回転数ＮＥをチェックする。エンジン回転数ＮＥが所定値ＮＥＩＮＧＸ以下の場合、つまり、特別にエンジン回転数が高くない場合は、ステップＳ２からステップＳ５のインギヤ制御に入り、ＮＥが所定値ＮＥＩＮＧＸより大きい場合、つまり、Ｎレンジでアクセルを踏み込んだような異常にエンジン回転数が高い場合は、ステップＳ２からステップＳ３に進んでタイマｔｍＮＥＸＤＬをセットした後、ステップＳ４に進んでエンジン回転数ダウン制御（ＮＥＤＯＷＮ制御）に入る。
【００１７】
なお、前記所定値ＮＥＩＮＧＸは、Ｎレンジ（非走行レンジ）においてアクセルペダルが踏み込まれているような場合のエンジン回転数で、シフトレバーの操作と共にクラッチを係合した場合にショックが起こることが予測される回転数であり、例えば３０００ｒｐｍである。
【００１８】
エンジン回転数ダウン制御では、図５に示すように、スロットル開度ＴＨを、アクセル開度ＡＰと関係なく、全閉「０」とする。同時に、発進時係合ギヤのクラッチ油圧ＱＯＮを、該クラッチが伝達容量を持たない所定値で待機させる（図５のＨＡの範囲）。
【００１９】
この場合の「クラッチが伝達容量を持たない所定値」としては、予め学習した学習値を用いることができ、この学習値は実験的に求めることができる。たとえば、クラッチの入力側の回転数と、出力側の回転数を計測しながら、クラッチ油圧をゼロから徐々に上げていく。クラッチを介してのトルク伝達がなければ、クラッチ油圧がゼロのときと変わらない回転数比となり、少しでもトルク伝達容量を持つと回転数比が変化することになり、この時点でのクラッチ油圧を学習し、記憶して、所定値として設定している。ただし、いくらかマージンをとって、回転変化が起こる少し手前のクラッチ油圧を学習している。これは、個々のクラッチのばらつきや、作動オイルの粘性（オイルの温度に依存する）による影響を考慮した場合、確実にトルク伝達容量がゼロであるクラッチ油圧に設定しておく必要があるからである。
【００２０】
エンジン回転数ＮＥ＞ＮＥＩＮＧＸである範囲（図５のＨＡの範囲）は、ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４と処理が進む。そして、スロットル開度の全閉制御により、エンジン回転数ＮＥがＮＥＩＮＧＸ以下となったら、ステップＳ２からステップＳ５に進む。このとき、クラッチ油圧は一段階（２〜３割アップ）上げた後、図５のＨＢの範囲に入る。ここで、クラッチ油圧を一段階上げる理由は、前記クラッチ伝達容量を持たない学習値がいくらかマージンを取った値であることから、前記所定値のおよそ２〜３割のクラッチ油圧を一段階目として加算しても、クラッチの係合によるショックが発生しないこと（エンジン回転数が十分低下していることも要因の一つ）が予め実験的に確かめられていて、クラッチ係合完了までの時間を短くするためにも、一段階クラッチ油圧を上げておく方がよいからである。
【００２１】
次に、ステップＳ５のインギヤ制御では、図４のフローを実行する。図４のインギヤ制御に入ると、ステップＳ１１でクラッチのエンゲージ状態を示すエンゲージフラグＦ−ＥＮＧＡＧＥが１（このフラグはクラッチが係合しているとき、つまり発進時係合ギヤのクラッチが伝達容量を持っているとき１になる）であるか否かを判断する。この場合のクラッチが十分にトルク容量を持ったか否か（エンゲージしたか否か）は、クラッチのトルクの入力側と出力側の回転数を比較することで判断することができる。本装置のような平行２軸タイプの変速機では、変速機の入力軸と出力軸の回転数が、クラッチ係合時のギヤ比に相当する回転数比になったか否かで判断することができる。
【００２２】
まだ、エンゲージしていない場合は、エンゲージフラグＦ−ＥＮＧＡＧＥは「０」であるから、ステップＳ１１からステップＳ１２に進み、ここで、ＲＤフラグ（Ｒレンジ→ＤレンジまたはＤレンジからＲレンジに切換え操作したとき立つフラグ）Ｆ−ＲＤが１であるか否かを判断する。ＹＥＳの場合はステップＳ１４に進む。ＮＯの場合はステップＳ１３で前記タイマｔｍＮＥＸＤＬがカウント中か否かを判断する。カウント中の場合はステップＳ１４に進む。なお、タイマｔｍＮＥＸＤＬの時間は、エンジン回転数をスロットル開度で十分に低下（ショックなくクラッチを徐々につかみ始めることができるために必要十分に低下）させるのに必要な時間であり、低下させたエンジン回転数を、クラッチをつかみ始めて、制御上のハンチングが起こらないように、ある程度維持可能な時間である。
【００２３】
ステップＳ１４ではスロットル開度ＴＨを「０」のまま維持し、ステップＳ１５で移行タイマｔｍＩＮＧに所定値ｔｍＮＲＤ（ＡＰ）をセットする。この場合の所定値ｔｍＮＲＤ（ＡＰ）はアクセル開度ＡＰに依存した値であり、図６に示すような予め設定されたマップ値を用いる。次いで、ステップＳ１５からステップＳ１８に進んで、クラッチ油圧ＱＯＮを計算して、その値にクラッチ油圧を制御する。この場合のクラッチ油圧ＱＯＮは徐々に増加させて、クラッチの締結レベルまで緩やかに持っていく。
【００２４】
上記のようにスロットル開度ＴＨを強制的にゼロに設定することでエンジン回転数が十分に下がるのを、タイマｔｍＮＥＸＤＬの設定した所定時間だけ待つ。そして、タイマｔｍＮＥＸＤＬがカウントを終了した時点で、ステップＳ１３の判断がＮＯとなり、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、スロットル開度ＴＨを全閉のままとはせず、しかも、アクセル開度に対応する通常値に戻すこともせずに、通常値よりも低い、所定の制限を付けた範囲の値に抑制する（図５のＨＣの範囲）。即ち、スロットル開度ＴＨとして、アクセル開度ＡＰには対応するものの、通常値より大きな値とはならない範囲の制限値ＴＨ５ＤＧを設定する。
【００２５】
この制限値ＴＨ５ＤＧ（クレームのゼロより大きい所定の制限値に相当）は、アクセル操作に関係なく、スロットル開度がゼロでエンジン回転数が上がらない状態が続くと、間違って更にアクセルを踏み込んでしまうことを、エンジン回転の上昇音で防止させる目的の値であり、エンジン回転がアクセルに応答していることを、音で運転者に知らせることのできる値でありさえすればよい。従って、５度程度以内のスロットル開度値を与えればよい。この制御段階では、アクセルを急に踏み込んでも、スロットル開度に制限がかかるので、エンジン回転数が急上昇することはなく、エンジン回転の上昇音だけが運転者に体感される。その結果、運転者に違和感を抱かせなくなり、アクセルを無闇に踏み込むのを予防することができる。前記の制限値ＴＨ５ＤＧとしては、図６に示すようなアクセル開度ＡＰに対応したマップ値を使用する。
【００２６】
なお、前記タイマｔｍＮＲＤ、ｔｍＮＩＧの値としては、図６のマップに示すように、所定のアクセル開度ＡＰまでは、アクセル開度が大きくなるほど時間が長くなるよう設定され、所定のアクセル開度以上では、一定時間が設定される。また、制限値ＴＨ５ＤＧの値としては、所定のアクセル開度ＡＰまでは、制限されているスロットル開度の中で大きなスロットル開度が設定され、所定のアクセル開度以上では、一定値（ＴＨ５ＤＧ＝およそ５度）が設定される。
【００２７】
次のステップＳ１７では移行タイマｔｍＩＮＧに所定値ｔｍＮＩＧ（ＡＰ）をセットする。この場合の所定値ｔｍＮＩＧ（ＡＰ）はアクセル開度ＡＰに依存した値であり、図６に示すような予め設定されたマップ値を用いる。次いで、ステップＳ１７からステップＳ１８に進んで、クラッチ油圧ＱＯＮを計算して、その値にクラッチ油圧を制御する。なお、クラッチ油圧を徐々に上げてゆき、クラッチを介してトルクが十分に伝達されている状態（すなわち、クラッチが伝達容量を持つ状態）で、アクセル開度とスロットル開度の関係を元に戻す。上記の状態の時から、ライン圧まで上昇させてもトルクの伝達容量は、ほとんど変わらず、ショックもない状態となるからである。
【００２８】
エンゲージフラグＦ−ＥＮＧＡＧＥが１になるまで、ステップＳ１１→１２→１３→１６→１７→１８の流れで処理を行い、エンゲージフラグＦ−ＥＮＧＡＧＥ＝１によりエンゲージが確認されたら、ステップＳ１１からステップＳ２０に進んで、クラッチ油圧をライン圧ＡＴＬＩＮＥ圧モードに設定する。また、ステップＳ２１でタイマｔｍＩＮＧの値がゼロになるのを待って、ステップＳ２２に進みインギヤフラグＦ−ＩＮＧＥＡをリセットして処理を終了する。
【００２９】
以上をまとめると、本装置の制御では、ＮレンジからＤレンジに切換えたときに、エンジン回転数が大きい場合は、アクセル開度ＡＰに関係なくスロットル開度ＴＨをゼロにし、同時にクラッチ油圧ＱＯＮをゼロにする。そして、エンジン回転数ＮＥが落ちるのを、タイマｔｍＮＥＸＤＬの設定時間（所定時間）だけ待ってから、クラッチ油圧ＱＯＮを徐々に高めていき締結させる。また、クラッチが締結するまでの間は、アクセル操作がエンジン音でわかる程度の制限をかけてスロットル開度ＴＨを制御し、エンゲージが確認されるまでスロットル開度ＴＨを抑えておき、エンゲージした時点でスロットル開度をアクセル開度に対応する通常値に戻す。
【００３０】
従って、ＮレンジからＤレンジへ切換えた際のエンジン回転数ＮＥが大きい状態でのクラッチの係合を回避することができ、係合ショック、つまり発進ショックの発生を防止することができる。また、所定時間ｔｍＮＥＸＤＬの経過後に、クラッチ油圧を上昇させるものの、その段階で依然としてスロットル開度を全閉のままに維持することにより、制御ハンチングを防止することができる。また、所定時間ｔｍＮＥＸＤＬが経過してからクラッチが係合するまでの間は、スロットル開度をアクセル開度に対応した制限値ＴＨ５ＤＧに設定するので、その間スロットル開度ＴＨを全閉とするのと違い、運転者にエンジン音でアクセルとスロットルの繋がりを体感させることができ、それ以上の誤ったアクセル踏み込みを予防することができる。よって、ドライバビリティも向上する。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、シフトレンジが非走行レンジから走行レンジへ切換えられたことが検出されたときに、エンジン回転数が所定値より大きい状態が検出された場合は、スロットル開度を全閉に設定し、エンジン回転数が所定値より大きい状態から、所定値以下となったことが検出されたときから所定時間経過後は、発進時係合ギヤのクラッチが伝達容量を持つまでの間、スロットル開度をゼロより大きい所定の制限値に設定する制御手段を備えているので、非走行レンジから走行レンジに切換えた場合の係合ショックを緩和することができる。特に、エンジン回転数が下がってからクラッチが容量を持つまでの間、スロットル開度を全閉にするのではなく、所定の制限値に設定するので、運転者にエンジン音でアクセルとスロットルの繋がりを体感させることができ、それ以上の誤ったアクセル踏み込みを予防することができ、操縦性の向上を図ることができる。
また、前記制御手段が、エンジン回転数が所定値より大きい状態から、所定値以下となったことが検出されたときからの所定時間、スロットル開度を全閉に維持するので、制御の確実化を図ることができる。
【００３２】
そして、請求項２に記載した発明によれば、スロットル開度によって十分に低下させたエンジン回転数をある程度維持することが可能となるため、クラッチつかみ始めの制御ハンチングが起こらないようにできる効果がある。
さらに、請求項３に記載した発明によれば、アクセルを急に踏み込んでも、スロットル開度に制限がかかるので、エンジン回転数が急上昇することはなく、エンジン回転の上昇音だけが運転者に体感されるため、運転者に違和感を抱かせなくなり、アクセルをむやみに踏み込むのを予防することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】 同実施形態の車両における駆動力伝達系の概略構成を示すブロック図である。
【図３】 図１の制御手段７の実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】 図３のフローチャートの中のインギヤ制御（ステップＳ５）の詳細を示すフローチャートである。
【図５】 図３、図４の制御の流れに応じたタイムチャートである。
【図６】 図４の制御で利用するマップの内容を示す特性図である。
【符号の説明】
１ クラッチ
２ クラッチ油圧制御手段
３ スロットル
４ スロットル開度制御手段
５ レンジ検出手段
６ エンジン回転数検出手段
７ 制御手段

Claims (3)

1. 自動変速機を備えると共にアクセル開度と独立してエンジンのスロットル開度を設定可能な車両の駆動制御装置において、
   自動変速機のシフトレンジを検出するレンジ検出手段と、
   エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
   前記レンジ検出手段によってシフトレンジが非走行レンジから走行レンジへ切換えられたことが検出されたときに、前記エンジン回転数検出手段によりエンジン回転数が所定値より大きい状態が検出された場合は、スロットル開度を全閉に設定すると共に、発進時、前記自動変速機の係合ギヤのクラッチ油圧を該クラッチが伝達容量を持たない所定値で待機させ、前記エンジン回転数検出手段によりエンジン回転数が前記所定値より大きい状態から、前記所定値以下となったときから所定時間はスロットル開度を全閉に維持すると共に、前記クラッチ油圧を、伝達容量を持たない前記所定値に所定の油圧を加算した油圧まで上げ、前記所定時間経過したときから前記クラッチ油圧を徐々に増加させて前記クラッチが伝達容量を持つまでの間、前記スロットル開度をゼロより大きい所定の制限値に設定する制御手段とを備えていることを特徴とする車両の駆動制御装置。
2. 前記所定時間は、前記エンジン回転数をスロットル開度で十分に低下させる時間であることを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動制御装置。
3. 前記制限値はエンジン回転がアクセルに応答していることをエンジン回転の上昇音で運転者に知らせることができる値であることを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動制御装置。

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