JP4883941B2 - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の制御装置に関し、特に、ニュートラル制御を実行する自動変速機の制御装置に関する。

一般的に、自動変速機を有した車両には運転者により操作されるシフトレバーが設けられ、シフトレバー操作に基づいて変速ポジション（たとえば、後進走行ポジション、ニュートラルポジション、前進走行ポジション）が設定され、このように設定された変速ポジション内（通常は、前進走行ポジション内）において自動変速制御が行なわれる。

このような自動変速機を有した車両において、前進走行ポジションが設定されて車両が停止している状態では、動力源、たとえば、アイドリング回転するエンジンからの動力が変速機に伝達され、これが駆動輪に伝達されるため、いわゆるクリープ現象が発生する。クリープ現象は、車両を停止保持したいときには不要な現象であり、車両のブレーキを作動させてクリープ力を抑えるようになっている。すなわち、エンジンからのクリープ力をブレーキにより抑えるようになっており、その分エンジンの燃費が低下するという問題がある。

このようなことから、前進走行ポジションにおいて、ブレーキペダルが踏み込まれてブレーキが作動されるとともにアクセルがほぼ全閉となって車両が停止している状態では、前進走行ポジションのまま変速機をニュートラルに近いニュートラル状態として、燃費の向上を図ることが提案されている。すなわち、ニュートラル状態として、クリープ力の発生を防止している。そして、車両の状態の所定の条件が成立すると（たとえば、ブレーキペダルが解除側に操作されると）、ニュートラル状態から復帰して車両がスムーズに発進できるようになる。

たとえば、特開平１１−２３０３２７号公報（特許文献１）は、運転者の発進の要求レベルに応じて、ニュートラル制御から脱する際の発進クラッチの係合速度をコントロールし、運転者の発進操作に対する追従性の向上を図る車両の駆動制御装置を開示する。この駆動制御装置は、自動変速機のシフトレンジが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、自動変速機をニュートラル状態にするニュートラル制御を実行し、所定の条件が不成立になったときに、ニュートラル制御から脱する。駆動制御装置は、ニュートラル制御中にブレーキの作動状態を検出するブレーキ作動状態検出手段と、アクセルの踏み込み開度を検出するアクセル開度検出手段と、ブレーキ作動状態検出手段の信号及びアクセル開度検出手段の信号に基づき、ブレーキの作動が解除されたときに発進クラッチの油圧を立ち上げるとともに、アクセルペダルの操作量が大きいほど油圧の立ち上げ速度を大きくするクラッチ油圧制御手段とを備える。

特許文献１に開示された駆動制御装置によると、アクセルの踏み込み量に応じて、発進クラッチの係合速度に変化を持たせるようにしている。したがって、アクセルの踏み込み量が小さいときは、ゆっくりと発進クラッチを係合させることができ、アクセルの踏み込み量が大きくなるほど、速く発進クラッチを係合させることができ、運転者の要求に追従した制御を行なうことができる。
特開平１１−２３０３２７号公報

しかしながら、車両が路面の勾配が急な登坂路にて停車している場合に、ニュートラル制御を実施しようとすると、車両が発進する際に、自重により車両が後退する可能性がある。すなわち、車両が登板路にて停車中に、自動変速機のニュートラル制御が実行されると、車両は制動装置の制動力だけで車両の後退が防止される状態となる。そのため、運転者が車両を発進させようと、ブレーキペダルを解除側に操作したとき、ブレーキペダルの解除とともにニュートラル制御から復帰しても、自動変速機がニュートラル状態からエンジンの動力を伝達する状態に移行するときに遅れが生じる場合がある。したがって、クリープ現象の発生による車両の前進方向の駆動力が発現する前に自重により後退する可能性がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、登坂路における車両の発進時に適切なタイミングでニュートラル制御から復帰させて、車両をスムーズに発進させる自動変速機の制御装置を提供することである。

第１の発明に係る自動変速機の制御装置は、車両発進時に係合されて動力源からの動力を駆動輪に伝達する係合要素を有する自動変速機の制御装置である。この制御装置は、シフトポジションが前進走行ポジションであり、車両の状態が予め定められた条件を満足した場合に、係合要素を半係合または解放させるニュートラル制御を実行する。この制御装置は、車両の制動装置の作動量を検知する検知手段と、ニュートラル制御が実行されているときに、検知された作動量が増加すると、ニュートラル制御から復帰するように係合要素を制御する制御手段を含む。制御手段は、検知された作動量が、車両が停止した状態における作動量から予め定められた量以上増加すると、ニュートラル制御から復帰するように係合要素を制御する。

第１の発明によると、制御手段は、ニュートラル制御が実行されているときに、検知された制動装置の作動量（たとえば、ブレーキマスタシリンダの油圧あるいはブレーキペダルの操作量）が増加すると、ニュートラル制御から復帰するように係合要素を制御する。運転者は、車両が停止しているとき、制動装置の制動力が維持するように操作ペダル（すなわち、ブレーキペダル）を踏み込んだ状態を保持する。運転者は、車両を発進させようとするときには、ブレーキペダルを踏込んでいた足をアクセルペダルに移動させる。このとき、ブレーキペダルの踏込み量に変動が発生する。すなわち、運転者は、保持していた足をそのまま解除側に移動させて踏込み量を減少させたり、あるいは、一旦ブレーキペダルを踏込み側に踏込んだ後に、解除側に踏込み量を減少させたりする。したがって、車両が停止しているときに、運転者がブレーキペダルを保持していた位置から踏込み側にさらに踏込み量を増加させるような場合には、運転者がブレーキペダルからアクセルペダルに足を移動させようとしている可能性が高い。すなわち、運転者が車両を発進させようとしている可能性が高い。したがって、制動装置の作動量が増加すると、ニュートラル制御から復帰するように係合要素を制御することにより、車両を発進させる前の早期の段階でニュートラル制御から復帰させることができる。その結果、たとえば、車両が勾配の急な登坂路に停車している場合においても、車両が発進する際にはニュートラル制御から早期に復帰して、車両の駆動輪にクリープ現象に起因する駆動力を発生させることができる。そのため、車両が後退することなくスムーズに車両を発進させることができる。したがって、登坂路における車両の発進時に適切なタイミングでニュートラル制御から復帰させて、車両をスムーズに発進させる自動変速機の制御装置を提供することができる。

さらに、車両が停止しているときに、運転者がブレーキペダルを保持していた位置から踏込み側にさらに踏込み量を増加させるような踏込み量の変動が生じた場合には、運転者がブレーキペダルからアクセルペダルに足を移動させようとしている可能性が高い。すなわち、運転者が車両を発進させようとしている可能性が高い。したがって、検知された制動装置の作動量が、車両が停止した状態における作動量から予め定められた量以上増加すると、ニュートラル制御から復帰するように係合要素を制御することにより、車両を発進させる前の早期の段階でニュートラル制御から復帰させることができる。その結果、たとえば、車両が勾配の急な登坂路に停車している場合においても、車両が発進する際にはニュートラル制御から早期に復帰して、車両の駆動輪にクリープ現象に起因する駆動力を発生させることができる。そのため、後退することなくスムーズに車両を発進させることができる。

第２の発明に係る自動変速機の制御装置は、第１の発明の構成に加えて、車両が停止している路面の勾配を検知するための手段をさらに含む。制御手段は、検知された路面の勾配が予め定められた勾配以上の登坂路であるときに、制動装置の作動量が増加すると、ニュートラル制御から復帰するように係合要素を制御する。

第２の発明によると、制御手段は、路面が予め定められた以上の登坂路であると検知されるときに、制動装置の作動量が増加すると、ニュートラル制御から復帰するように係合要素を制御する。特に、車両が勾配の急な登坂路に停車している場合において、制動装置の作動量の増加により車両の発進を検知して、ニュートラル制御から早期に復帰させることができる。そのため、制動装置による制動力が解除されるときに、車両の駆動輪にクリープ現象に起因する駆動力を発生させることができる。したがって、後退することなくスムーズに車両を発進させることができる。

第３の発明に係る自動変速機の制御装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、検知手段は、制動装置のブレーキマスタシリンダの油圧に基づいて、作動量を検知する。

第３の発明によると、ブレーキマスタシリンダの油圧を検知することにより、制動装置の作動量を検知することができる。

第４の発明に係る自動変速機の制御装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、車両には、運転者が制動装置を操作する操作ペダルが設けられる。検知手段は、操作ペダルの操作量に基づいて、作動量を検知する。

第４の発明によると、操作ペダルの操作量を検知することにより、制動装置の作動量を検知することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

本発明の実施の形態に係る自動変速機の制御装置を搭載する車両のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る自動変速機の制御装置は、図１に示すＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０００により実現される。本実施の形態では、自動変速機を、流体継手としてトルクコンバータを備えた、遊星歯車式変速機構を有する自動変速機として説明する。なお、本発明は、遊星歯車式変速機構を有する自動変速機に限定されるものではなく、たとえばベルト式無段変速機などの無段変速機であってもよい。

図１に示すように、この車両のパワートレーンは、エンジン１００と、トルクコンバータ２００と、遊星歯車式変速機構３００と、ＥＣＵ１０００とから構成される。

エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータ２００の入力軸に接続される。エンジン１００とトルクコンバータ２００とは回転軸により連結されている。したがって、エンジン回転数センサ４００により検知されるエンジン１００の出力軸回転数ＮＥ（エンジン回転数ＮＥ）とトルクコンバータ２００の入力軸回転数（ポンプ回転数）とは同じである。

トルクコンバータ２００は、入力軸と出力軸とを直結状態にするロックアップクラッチ２１０と、入力軸側のポンプ羽根車２２０と、出力軸側のタービン羽根車２３０と、ワンウェイクラッチ２５０を有し、トルク増幅機能を発現するステータ２４０とから構成される。トルクコンバータ２００と遊星歯車式変速機構３００とは、回転軸により接続される。トルクコンバータ２００の出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数ＮＴ）は、タービン回転数センサ４１０により検知される。遊星歯車式変速機構３００の出力軸回転数ＮＯＵＴは、出力軸回転数センサ４２０により検知される。

また、エンジン１００には、冷却水温センサ（図示せず）が設けられる。冷却水温センサは、エンジン１００の内部に設けられた冷却水通路を流通する冷却水の温度を検知する。

図２に自動変速機の作動表を示す。図２に示す作動表によると、係合要素であるクラッチ要素（図中のＣ１〜Ｃ４）や、ブレーキ要素（Ｂ１〜Ｂ４）、ワンウェイクラッチ要素（Ｆ０〜Ｆ３）が、どのギヤ段の場合に係合および解放されるかを示している。車両の発進時に使用される１速時には、クラッチ要素（Ｃ１）、ワンウェイクラッチ要素（Ｆ０、Ｆ３）が係合する。これらのクラッチ要素の中で、特に、クラッチ要素Ｃ１を入力クラッチ３１０という。この入力クラッチ３１０は、前進クラッチやフォワードクラッチとも呼ばれ、図２の作動表に示すように、パーキング（Ｐ）ポジション、後進走行（Ｒ）ポジション、ニュートラル（Ｎ）ポジション以外の、車両が前進するための変速段を構成する際に係合状態で使用される。

これらのパワートレーンを制御するＥＣＵ１０００は、エンジン１００を制御するエンジンＥＣＵ１０１０と、自動変速機を制御するＥＣＴ（Electronic Controlled Automatic Transmission）＿ＥＣＵ１０２０とを含む。

ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、タービン回転数センサ４１０からタービン回転数ＮＴを表わす信号が、出力軸回転数センサ４２０から出力軸回転数ＮＯＵＴを表わす信号が入力される。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、エンジンＥＣＵ１０１０から、エンジン回転数センサ４００にて検知されたエンジン回転数ＮＥを表わす信号と、スロットルポジションセンサにて検知されたスロットル開度を表わす信号と、冷却水温センサにて検知された冷却水温を表わす信号とが入力される。

これら回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および遊星歯車式変速機構３００の出力軸に取り付けられた回転検出用ギヤの歯に対向して設けられている。これらの回転数センサは、トルクコンバータ２００の入力軸、トルクコンバータ２００の出力軸および遊星歯車式変速機構３００の出力軸の僅かな回転の検出も可能なセンサであり、たとえば、一般的に半導体式センサと称される磁気抵抗素子を使用したセンサである。

さらに、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、ブレーキランプが消灯状態から点灯状態になるとオフ状態からオン状態に切り換わる信号を出力する（すなわちブレーキランプの点灯状態／消灯状態に連動した）ブレーキランプスイッチ１０４０が接続されている。ブレーキランプスイッチ１０４０により、ブレーキの作動、非作動を検知できる。

また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、車両の重力加速度を含む加速度を検知するＧセンサ１０３０が接続されている。Ｇセンサ１０３０は、車両の前後方向あるいは左右方向の加速度を検知する。Ｇセンサ１０３０は、車両の加速度を表わす信号をＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０に出力する。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、制動装置のブレーキマスタシリンダ（図示せず）の油圧（以下、ブレーキマスタ圧と記載する）Ｐｂｋを検知するブレーキマスタ圧センサ１０５０が接続されている。

さらに、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、運転者が制動装置を操作する操作ペダルであるブレーキペダル１０８０の操作量を検知するブレーキストロークセンサ１０６０が接続されている。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０には、車輪（図示せず）の回転数を検知する車輪速センサ１０７０が接続されている。なお、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、入力された車輪の回転数に基づいて車速Ｖを算出する。

ここで、制動装置は、ブレーキペダル１０８０と、真空倍力装置（図示せず）と、ブレーキマスタシリンダ（図示せず）と、油圧回路（図示せず）と、各車輪に設けられるディスクブレーキ（あるいは、ドラムブレーキ）（図示せず）とから構成される。ブレーキペダル１０８０は、真空倍力装置を介して、ブレーキマスタシリンダの一方端に連結される。また、ブレーキマスタシリンダの他方端は、油圧回路を介してディスクブレーキに接続される。ディスクブレーキは、ブレーキキャリパ（図示せず）と、ブレーキキャリパ内に設けられるホイルシリンダと、ホイルシリンダにより狭持されるブレーキディスクとから構成される。

ブレーキペダル１０８０が踏込まれると、真空倍力装置によりブレーキペダル１０８０からの力が倍力されてブレーキマスタシリンダに入力される。ブレーキマスタシリンダにおいては、ブレーキペダルからの入力に応じて、内部のピストンが摺動して、油圧回路の油圧を上昇させる。油圧回路の油圧が上昇すると、ホイルシリンダがブレーキディスクを狭持する力が上昇して、車輪の回転を制限する。これにより、車両に制動力が発生する。

以上のような車両のパワートレーンにおいて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、シフトポジションが前進走行（Ｄ）ポジションであって、車両の状態が予め定められた条件（アクセルオフかつブレーキオンかつブレーキマスタ圧が所定値以上かつ車速が所定車速以下）を満足して停止状態にあると判定すると、入力クラッチ３１０を所定のスリップ状態（半係合状態）または解放状態に制御するニュートラル制御を実行する。

さらに、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ニュートラル制御を実行しているときに、制動装置の作動量の増加を検知すると、ニュートラル制御から復帰するように入力クラッチ３１０を制御する。具体的には、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ニュートラル制御を実行しているときに、ブレーキマスタ圧センサ１０５０により検知されるブレーキマスタ圧Ｐｂｋが車両の停止状態に対応する油圧から予め定められた量以上の増加を検知すると、ニュートラル制御から復帰するように入力クラッチ３１０を制御する。

以下、図３を参照して、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０において、車両が停止してニュートラル制御を開始してから終了するまでに実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、シフトポジションが（Ｄ）ポジションであって、かつ、変速段が１速であるか否かを判断する。なお、自動変速機が無段変速機である場合には、変速比が車両の発進時に対応する低速側の変速比であるか否かを判断すればよい。シフトポジションが（Ｄ）ポジションであって、かつ、変速段が１速であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、自動変速機から受信したＡＴ油温信号に基づくＡＴ油温が予め定められた設定範囲内であって、かつ、エンジンＥＣＵ１０１０から入力されたエンジン１００の冷却水温が予め定められた設定範囲内であるか否かを判断する。ＡＴ油温および冷却水温の予め定められた設定範囲は、それぞれ自動変速機およびエンジン１００の正常であると判断できる温度範囲であれば特に限定されるものではない。ＡＴ油温が予め定められた設定範囲内であって、かつ、冷却水温が予め定められた設定範囲内であると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０４にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、エンジンＥＣＵ１０１０から入力されたエンジン１００のエンジン回転数ＮＥが予め定められた設定回転数以下であるか否かを判断する。予め定められた設定回転数は、たとえば、アイドリング時の回転数であるが、特に限定されるものではない。エンジン回転数ＮＥが予め定められた設定回転数以下であると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０６にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、前提条件が成立するか否かを判断する。「前提条件」とは、アクセルがオフされているという条件と、車速が所定車速以下のほぼゼロであるという条件と、ブレーキがオンされているという条件とを含む。

ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、たとえば、エンジン１００のスロットル開度がアイドリング時に対応する予め定められた開度以下のほぼ全閉状態であると、アクセルがオフされていると判断する。スロットル開度は、たとえば、電子スロットルバルブに設けられるスロットルポジションセンサ（図示せず）により検知される。なお、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、エンジン回転数が予め定められた回転数以下、あるいは、アクセルペダルの操作量が予め定められた操作量以下であると、アクセルがオフされていると判断するようにしてもよい。

ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、車輪速センサ１０７０から入力された車輪の回転数を表わす信号に基づいて、車速が所定車速以下であるか否かを判断する。ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ブレーキランプスイッチ１０４０から入力されたブレーキランプスイッチ信号に基づいて、ブレーキがオンされているか否かを判断する。なお、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ブレーキストロークセンサ１０６０から入力されたブレーキペダルのストローク量が予め定められた量以上であると、ブレーキがオンされていると判断するようにしてもよいし、ブレーキマスタ圧センサから入力されたブレーキマスタ圧Ｐｂｋが予め定められた圧力以上であると、ブレーキがオンされていると判断するようにしてもよい。前記条件が成立すると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０８にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、車両が停止している路面の勾配が予め定められた設定範囲内であるか否かを判断する。すなわち、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、停車中におけるＧセンサ１０３０から入力された車両の重力加速度に基づいて、車両の傾きを検知する。ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、検知された車両の傾きより車両が停止している路面の勾配を検知する。路面の勾配が予め定められた設定範囲内であると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。もしそうでないと（Ｓ１０８にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１１０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ブレーキマスタ圧Ｐｂｋが設定値以上であるか否かを判断する。ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ブレーキマスタ圧センサ１０５０から入力されたブレーキマスタ圧Ｐｂｋが設定値以上であるか否かを判断する。

「設定値」は、ニュートラル制御を開始するときのブレーキマスタ圧であって、本実施の形態においては、Ｇセンサ１０３０により検知された路面の勾配に応じて設定される値である。たとえば、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０のメモリには、図４に示すように縦軸をブレーキマスタ圧（ＫＰａ）とし、横軸を路面勾配（％）としてニュートラル制御を開始するときのブレーキマスタ圧Ｐｂｋのしきい値と路面勾配との関係（実線）を示すマップが記憶される。

本実施の形態においては、路面の勾配が急になるほど（勾配がプラス側（上り坂側）あるいはマイナス側（下り坂側）に大きくなるほど）ニュートラル制御を開始するときのブレーキマスタ圧Ｐｂｋのしきい値が大きくなるように実施領域を設定する。したがって、本実施の形態において、ニュートラル制御の実施領域は、勾配がほぼ変化しない路面においてのみニュートラル制御を実施する場合の実施領域（斜線部）よりも拡大することにより、ニュートラル制御を実施する頻度が増加するため、燃費を向上させることができる。また、マップには、ニュートラル制御から復帰するときのブレーキマスタ圧Ｐｂｋのしきい値と路面の勾配との関係（破線）をさらに記憶しておくようにしてもよい。ニュートラル制御から復帰するときのしきい値を、ニュートラル制御を開始するときのしきい値よりも小さく設定しておくことにより、しきい値付近でブレーキマスタ圧が変動するような場合にニュートラル制御が実行したり復帰したりを繰返す現象を防止することができる。ブレーキマスタ圧Ｐｂｋが設定値以上であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１１２にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ニュートラル制御を実行する。このとき、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、入力クラッチ３１０（クラッチ要素Ｃ１）をスリップ状態または解放状態としてエンジン１００からのトルクを自動変速機に伝わらないようにする。

Ｓ１１４にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ニュートラル制御の終了条件が成立するか否かを判断する。「終了条件」は、たとえば、車両が停止しているときに、運転者が保持するブレーキペダルの位置に対応するブレーキマスタ圧（以下、安定ブレーキマスタ圧と記載する）がＰ（１）であったときに、ブレーキマスタ圧がＰ（１）から踏込み側に予め定められた量ΔＰ（１）以上増加する、または、解放側に予め定められた量ΔＰ（２）以上減少するという条件である。なお、安定ブレーキマスタ圧Ｐ（１）は、たとえば、予め定められた値であってもよいし、車両が停止してから運転者によるブレーキペダル１０８０の操作量の変化量が予め定められた量以下のほぼ変化していないときのブレーキマスタ圧Ｐｂｋの平均値、最大値あるいは最小値であってもよく、特に限定される値ではない。

ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、車両の停止時の安定ブレーキマスタ圧がＰ（１）であることを検知した後に、Ｐ（１）からΔＰ（１）以上増加したことを検知すると終了条件が成立したと判断する。あるいは、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、車両の停止時の安定ブレーキマスタ圧がＰ（１）であることを検知した後に、Ｐ（１）からΔＰ（２）以上減少したことを検知すると終了条件が成立したと判断する。

なお、本実施の形態においては、車両の停止時の安定ブレーキマスタ圧Ｐ（１）を基準として、予め定められた量（ΔＰ（１）あるいはΔＰ（２））の変化が検知されたときに、ニュートラル制御から復帰するように判断するようにしたが、ブレーキマスタ圧の変化率ΔＰｂｋに基づいて、ニュートラル制御から復帰するようにしてもよい。

すなわち、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、車両の停止中の、踏込み側あるいは解放側に予め定められたブレーキマスタ圧の変化率ΔＰｂｋに応じて、ニュートラル制御から復帰するようにしてもよい。たとえば、図５に示すように、縦軸をブレーキマスタ圧の変化率（ＫＰａ／ｓｅｃ）とし、横軸を路面勾配（％）として、ブレーキマスタ圧の変化率のしきい値と路面勾配との関係を示すマップを記憶しておくようにしてもよい。本実施の形態においては、マップには、たとえば、踏込み側にΔＰｂｋ（１）よりも大きくなると、ニュートラル制御から復帰するニュートラル制御復帰領域（１）が設定される。また、本実施の形態においては、たとえば、路面の勾配が急になるほど（勾配がプラス側（上り坂側）あるいはマイナス側（下り坂側）に大きくなるほど）ニュートラル制御から復帰するときのブレーキマスタ圧の変化率のしきい値が小さくなるようにニュートラル制御復帰領域（２）が設定される。なお、図５のマップに示したニュートラル制御復帰領域（１）および（２）は、一例として示した復帰領域であって、特にこれに限定されるものではない。このとき、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、車両の停止時の安定ブレーキマスタ圧がＰ（１）であることを検知した後に、ΔＰｂｋ（１）以上の変化率で踏込み側に増加したことを検知すると終了条件が成立したと判断する。あるいは、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、車両の停止時の安定ブレーキマスタ圧がＰ（１）であることを検知した後に、マップから参照した路面の勾配に対応した変化率以上の変化率で解放側に減少したことを検知すると終了条件が成立したと判断する。

Ｓ１１６にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ニュートラル制御を終了する。このとき、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、入力クラッチ３１０（クラッチ要素Ｃ１）を係合状態とする。したがって、自動変速機から駆動輪に対してクリープ現象による駆動力が伝達される。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０が車両が登坂路にて停車して、ニュートラル制御を実行し、ブレーキマスタ圧の変化に応じてニュートラル制御から復帰するときの動作について図６を参照して説明する。

車両が登坂路を走行しているときに、運転者により、ブレーキペダル１０８０が踏込まれると、ブレーキペダル１０８０の踏込み量の上昇に応じて、ブレーキマスタ圧Ｐｂｋが上昇する。ブレーキマスタ圧Ｐｂｋが上昇すると、ホイルシリンダがブレーキディスクを狭持する力が増加する。そのため、車輪の回転が抑制されて、車両は減速を開始する。図６（Ｂ）に示すように、時間Ｔ（０）において、車速がほぼゼロの車両の停止前あるいは停止時に、運転者が車両の停止が維持できる程度の踏込み量になるようにブレーキペダル１０８０を戻すと、図６（Ｃ）に示すように、時間Ｔ（１）において、ブレーキマスタ圧ＰｂｋはＰ（１）まで低下する。

車両が停止したときに、シフトポジションが（Ｄ）ポジションであって、変速段が１速に戻されて（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ＡＴ油温およびエンジン１００の冷却水温が予め定められた設定範囲内であって（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、さらに、エンジン回転数が予め定められた設定回転数以下であると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、前提条件が成立するか否かが判断される（Ｓ１０６）。アクセルペダルが踏込まれておらず、ブレーキペダル１０８０が踏込まれ、車速がほぼゼロであると前提条件が成立したと判断され（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、さらに、検知された路面の勾配が予め定められた設定範囲内であって（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、ブレーキマスタ圧Ｐｂｋが検知された路面の勾配に対応するしきい値以上であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、図６（Ａ）に示すように、時間Ｔ（２）において、ニュートラル制御が実行される（Ｓ１１２）。

図６（Ｃ）の時間Ｔ（３）以降の破線に示すように、運転者が車両を発進させようと、停止時に保持していたブレーキペダル１０８０を踏込んだ後、足をアクセルペダルに移動させるときに、時間Ｔ（４）において、ブレーキマスタ圧ＰｂｋがＰ（１）からΔＰ（１）以上増加すると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、図６（Ａ）の破線に示すように、ニュートラル制御から復帰する。

一方、図６（Ｃ）の時間Ｔ（３）以降の実線に示すように、運転者が車両を発進させようと、ブレーキペダル１０８０を踏込んでいた足をそのまま解放側に移動させるときに、時間Ｔ（５）において、ブレーキマスタ圧ＰｂｋがＰ（１）からΔＰ（２）以下に減少すると（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、図６（Ａ）の実線に示すように、ニュートラル制御から復帰する。

また、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、車両が停止する際には、路面の勾配に応じて、車両が停止する前のより早期の段階でニュートラル制御を実施する。

以下、図７を参照して、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０が、車両の停止する際にニュートラル制御を実施するプログラムの制御構造について説明する。なお、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、図７のフローチャートに基づくプログラムを、図３を用いて説明したフローチャートに基づくプログラムと並行して行なうようにしてもよい。

Ｓ２００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、前提条件（１）が成立するか否かを判断する。前提条件（１）は、ブレーキがオンであるという条件と、アクセルがオフされているという条件と、車両が減速状態であるという条件とを含む。ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、たとえば、車輪速センサ１０７０から入力された車輪の回転数に基づいて算出される車速Ｖ（ｎ）と前回算出された車速Ｖ（ｎ−１）との差がゼロよりも小さいと車両が減速状態であると判断する。前提条件（１）が成立すると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２０２にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、前提条件（２）が成立するか否かを判断する。前提条件（２）は、車速Ｖが予め定められた車速Ｖａよりも小さいという条件である。車速Ｖａは、特に限定されるものではなく、実験的に設定される値である。

Ｓ２０４にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ニュートラル制御の実施条件が成立するか否かを判断する。「ニュートラル制御の実施条件」は、減速度条件と、ブレーキマスタ圧条件と、車速条件とを含む。

「減速度条件」とは、たとえば、検知された車速Ｖに基づく減速度ａが予め定められた減速度ａ（１）より小さいという条件である。「ブレーキマスタ圧条件」とは、検知されたブレーキマスタ圧Ｐｂｋが予め定められたブレーキマスタ圧Ｐｂｋ（０）よりも大きいという条件である。「車速条件」とは、検知された車速Ｖが予め定められた車速Ｖｂよりも小さいという条件である。ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、これら３つの条件が成立すると、ニュートラル制御の実施条件が成立したと判断する。なお、Ｐｂｋ（０）は、少なくともクリープ現象による駆動力よりも大きい制動力が発現するブレーキマスタ圧であれば特に限定されるものではない。

あるいは、車速とブレーキマスタ圧とに基づく条件、車速と減速度とに基づく条件および減速度とブレーキマスタ圧とに基づく条件のうちの少なくとも１つが成立すると、あるいは全ての条件が成立すると、ニュートラル制御の実施条件が成立したと判断するようにしてもよい。

車速とブレーキマスタ圧とに基づく条件とは、たとえば、図８（Ａ）に示すようなマップが予め記憶され、検知された車速Ｖとブレーキマスタ圧Ｐｂｋとに基づくマップ上の位置と、基準線（実線）との位置関係に基づく条件である。図８（Ａ）に示すマップは、横軸を車速とし、縦軸をブレーキマスタ圧とする。この基準線は、たとえば、実験的に設定される車速Ｖとブレーキマスタ圧Ｐｂｋとの関係を示す。基準線は車速とブレーキマスタ圧との関数式により表わすようにしてもよい。ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、たとえば、検知された車速ＶがＶｂよりも小さく、検知されたブレーキマスタ圧ＰｂｋがＰｂｋ（０）よりも大きく、さらに、検知された車速Ｖとブレーキマスタ圧Ｐｂｋとに基づく位置が基準線よりも上側であれば、車速に対してブレーキマスタ圧が高いため、車両が停止直前であるとして、車速とブレーキマスタ圧とに基づく条件が成立したと判断する。

「車速と減速度とに基づく条件」とは、たとえば、図８（Ｂ）に示すようなマップが予め記憶され、検知された車速と減速度とに基づくマップ上の位置と、基準線（実線）との位置関係に基づく条件である。図８（Ｂ）に示すマップは、横軸を車速とし、縦軸を減速度とする。この基準線は、たとえば、実験的に設定される車速Ｖと減速度ａとの関係を示す。基準線は車速と減速度との関数式により表わすようにしてもよい。ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、たとえば、検知された車速ＶがＶｂよりも小さく、検知された減速度がａよりも小さく、さらに、検知された車速Ｂと減速度ａとに基づく位置が基準線よりも上側であれば、車速に対して減速度が高いため、車両が停止直前であるとして、車速と減速度とに基づく条件が成立したと判断する。

「減速度とブレーキマスタ圧とに基づく条件」とは、たとえば、図８（Ｃ）に示すようなマップが予め記憶され、検知された減速度ａとブレーキマスタ圧Ｐｂｋとに基づくマップ上の位置と、基準線（実線）との位置関係に基づく条件である。図８（Ｃ）に示すマップは、横軸を減速度とし、縦軸をブレーキマスタ圧とする。この基準線は、たとえば、実験的に設定される減速度ａとブレーキマスタ圧Ｐｂｋとの関係を示す。基準線は減速度とブレーキマスタ圧との関数式により表わすようにしてもよい。ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、たとえば、検知された減速度がａ（１）よりも小さく、検知されたブレーキマスタ圧ＰｂｋがＰｂｋ（０）よりも大きく、さらに、検知された減速度ａとブレーキマスタ圧Ｐｂｋとに基づく位置が基準線よりも下側であれば、ブレーキマスタ圧に対して減速度が高いため、車両が停止直前であるとして、減速度とブレーキマスタ圧とに基づく条件が成立したと判断する。

なお、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示す３つの２次元マップに代えて、たとえば、ブレーキマスタ圧と車速と減速度との関係および車両の停止前のニュートラル制御の実施条件に対応する実施領域を有する３次元マップ記憶しておき、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０が検知された車速Ｖと減速度ａとブレーキマスタ圧Ｐｂｋとに基づく３次元マップ上の位置が実施領域内であると、ニュートラル制御の実施条件が成立したと判断するようにしてもよい。ニュートラル制御の実施条件が成立すると（Ｓ２０４にてＹＥＳ）、処理はＳ２０６に移される。もしそうでないと（Ｓ２０４にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２０６にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ニュートラル制御を実行する。このとき、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、入力クラッチ３１０（クラッチ要素Ｃ１）をスリップ状態または解放状態としてエンジン１００からのトルクを自動変速機に伝わらないようにする。

Ｓ２０８にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、車両が完全に停止しているか否かを判断する。車両が完全に停止していると（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、処理はＳ２１０に移される。もしそうでないと（Ｓ２０８にてＮＯ）、処理はＳ２１４に移される。

Ｓ２１０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、車両の勾配が予め定められた範囲内であるか否かを判断する。なお、「予め定められた範囲」は、特に限定されるものではなく、ニュートラル制御を実施するのに適切な範囲が設定される。車両の勾配が予め定められた範囲内であると（Ｓ２１０にてＹＥＳ）、処理はＳ２１２に移される。もしそうでないと（Ｓ２１０にてＮＯ）、処理はＳ２１４に移される。

Ｓ２１２にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ブレーキマスタ圧Ｐｂｋが予め定められた圧力Ｐｂｋ（２）よりも大きいか否かを判断する。予め定められた圧力Ｐｂｋ（２）は、ニュートラル制御から復帰するときのブレーキマスタ圧であって特に限定されるものではない。ブレーキマスタ圧Ｐｂｋが予め定められた圧力Ｐｂｋ（２）よりも大きいと（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０６に戻される。もしそうでないと（Ｓ２１２にてＮＯ）、処理はＳ２１４に移される。

Ｓ２１４にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、ニュートラル制御を終了する。このとき、ＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０は、入力クラッチ３１０（クラッチ要素Ｃ１）を係合状態とする。したがって、自動変速機から駆動輪に対してクリープ現象による駆動力が伝達される。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵ１０２０が車両が停止する前にニュートラル制御を実行する動作について図９を参照して説明する。

車両の走行中に、運転者により、ブレーキペダル１０８０が踏込まれると、ブレーキペダル１０８０の踏込み量の上昇に応じて、ブレーキマスタ圧Ｐｂｋが上昇する。ブレーキマスタ圧Ｐｂｋが上昇すると、ホイルシリンダがブレーキディスクを狭持する力が増加する。そのため、車輪の回転が抑制されて、車両は減速を開始する。このとき、アクセルペダルが解放され、ブレーキペダル１０８０が踏込まれ（Ｓ２００にてＹＥＳ）、車速がＶａよりも小さくなったときに（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、ニュートラル制御の実施条件が成立しているか否かが判断される（Ｓ２０４）。検知された車速ＶがＶｂより小さく、かつ、ブレーキマスタ圧ＰｂｋがＰｂｋ（０）よりも小さく、かつ、減速度ａがａ（１）よりも小さいと、あるいは、図８（Ａ）〜（Ｂ）に示したマップにおいて、検知された車速Ｖ、ブレーキマスタ圧Ｐｂｋおよび減速度ａが実施領域内であると（Ｓ２０４にてＹＥＳ）、時間Ｔ（７）において、ニュートラル制御が実行される（Ｓ２０６）。

時間Ｔ（８）において、車両が停止して（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、Ｇセンサ１０３０により検知された路面の勾配が予め定められた範囲内であって（Ｓ２１０にてＹＥＳ）、ブレーキマスタシリンダ圧ＰｂｋがＰｂｋ（２）よりも大きいと（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、ニュートラル制御が継続される（Ｓ２０６）。

そして、車両が動き始めたり（Ｓ２０８にてＮＯ）、路面の勾配が予め定められた範囲内でなかったり（Ｓ２１０にてＮＯ）、ブレーキマスタシリンダ圧ＰｂｋがＰｂｋ（２）よりも小さかったりすると（Ｓ２１２にてＮＯ）、時間Ｔ（１０）において、ニュートラル制御から復帰する（Ｓ２１４）。

以上のようにして、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置によると、運転者は、車両を発進させようとするときには、ブレーキペダルを踏込んでいた足をアクセルペダルに移動させる。このとき、ブレーキペダルの踏込み量に変動が発生する。すなわち、運転者は、保持していた足をそのまま解除側に移動させて踏込み量を減少させたり、あるいは、一旦ブレーキペダルを踏込み側に踏込んだ後に、解除側に踏込み量を減少させたりする。したがって、車両が停止しているときに、運転者がブレーキペダルを保持していた位置から踏込み側にさらに踏込み量を増加させるような場合には、運転者がブレーキペダルからアクセルペダルに足を移動させようとしている可能性が高い。すなわち、運転者が車両を発進させようとしている可能性が高い。したがって、ブレーキマスタ圧が増加すると、ニュートラル制御から復帰するように入力クラッチを制御することにより、車両を発進させる前の早期の段階でニュートラル制御から復帰させることができる。その結果、たとえば、車両が勾配の急な登坂路に停車している場合においても、車両が発進する際にはニュートラル制御から早期に復帰して、車両の駆動輪にクリープ現象に起因する駆動力を発生させることができる。そのため、車両が後退することなくスムーズに車両を発進させることができる。したがって、登坂路における車両の発進時に適切なタイミングでニュートラル制御から復帰させて、車両をスムーズに発進させる自動変速機の制御装置を提供することができる。

また、路面の勾配が急な登坂路において、運転者が意図的にブレーキペダルを踏込み側に踏込み量を増加させる場合においても、ニュートラル制御から早期に復帰させることができるため、運転者の発進の意志に応じて車両をスムーズに発進させることができる。

以上の説明においては、ブレーキマスタ圧センサにより検知されたブレーキマスタ圧が踏込み側に増加すると、あるいは、ブレーキマスタ圧の変化率が踏込み側に増加すると、ニュートラル制御から復帰するようにしたが、制動装置の作動量が検知できれば特にブレーキマスタ圧に限定されるものではない。すなわち、ブレーキペダルのペダルストロークセンサにより検知されたブレーキペダルの操作量が車両の停車時に保持される位置から踏込み側に増加すると、あるいは、ブレーキペダルの操作量の変化率が踏込み側に増加すると、ニュートラル制御から復帰するようにしてもよい。

また、ニュートラル制御が実行されているときにおいて、Ｇセンサにより検知された路面の勾配が予め定められた勾配以上の登坂路であると、ブレーキマスタ圧が踏込み側に増加したときに、ニュートラル制御から復帰するようにしてもよい。このようにしても、登板路において、車両をスムーズに発進させることができる。

さらに、車両の停止前の早期の段階にニュートラル制御を実行することにより、たとえば、路面の勾配が急な登坂路において停止する場合においても、車両が停止する前にニュートラル制御が実行されるようになるため、ニュートラル制御の実行領域を拡大することができる。そのため、燃費の向上が図れる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態に係る自動変速機の制御ブロック図である。 図１に示す自動変速機の作動表である。 本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。 路面の勾配とニュートラル制御を実施するブレーキマスタ圧のしきい値との関係を示す図である。 路面の勾配とニュートラル制御を実施するブレーキマスタ圧の変化率のしきい値との関係を示す図である。 本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵの動作を示すタイミングチャート（その１）である。 本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。 車速と減速度とブレーキマスタ圧との関係を示す図である。 本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵの動作を示すタイミングチャート（その２）である。

符号の説明

１００ エンジン、２００ トルクコンバータ、２１０ ロックアップクラッチ、２２０ ポンプ羽根車、２３０ タービン羽根車、２４０ ステータ、２５０ ワンウェイクラッチ、３００ 遊星歯車式変速機構、３１０ 入力クラッチ、４００ エンジン回転数センサ、４１０ タービン回転数センサ、４２０ 出力軸回転数センサ、１０００ ＥＣＵ、１０１０ エンジンＥＣＵ、１０２０ ＥＣＴ＿ＥＣＵ、１０３０ Ｇセンサ、１０４０ ブレーキランプスイッチ、１０５０ ブレーキマスタ圧センサ、１０６０ ブレーキストロークセンサ、１０７０ 車輪速センサ、１０８０ ブレーキペダル。

Claims (4)

1. 車両発進時に係合されて動力源からの動力を駆動輪に伝達する係合要素を有する自動変速機の制御装置であり、シフトポジションが前進走行ポジションであり、車両の状態が予め定められた条件を満足した場合に、前記係合要素を半係合または解放させるニュートラル制御を実行する制御装置において、
   前記車両の制動装置の作動量を検知する検知手段と、
   前記ニュートラル制御が実行されているときに、前記検知された作動量が増加すると、前記ニュートラル制御から復帰するように前記係合要素を制御する制御手段とを含み、
   前記制御手段は、前記検知された作動量が、前記車両が停止した状態における作動量から予め定められた量以上増加すると、前記ニュートラル制御から復帰するように前記係合要素を制御する、自動変速機の制御装置。
2. 前記制御装置は、前記車両が停止している路面の勾配を検知する手段をさらに含み、
   前記制御手段は、前記検知された路面の勾配が予め定められた勾配以上の登坂路であるときに、前記制動装置の作動量が増加すると、前記ニュートラル制御から復帰するように前記係合要素を制御する、請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記検知手段は、前記制動装置のブレーキマスタシリンダの油圧に基づいて、前記作動量を検知する、請求項１または２に記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記車両には、運転者が前記制動装置を操作する操作ペダルが設けられ、
   前記検知手段は、前記操作ペダルの操作量に基づいて、前記作動量を検知する、請求項１または２に記載の自動変速機の制御装置。

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