JP6036318B2 - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、走行中にクラッチを開放することによって動力源と駆動輪との間でのトルクの伝達を遮断し、走行慣性力によって車両を惰性走行させる走行制御装置に関するものである。

従来知られている車両は、アクセルやブレーキが操作されていないときには、走行慣性力によって惰性走行する。その場合、動力源である内燃機関と駆動輪とが動力を伝達することができるように連結されていると、内燃機関におけるポンピングロスやギヤトレーン部などによる摩擦損失などの動力損失が制動力として作用する。そのため、特許文献１に記載された制御装置は、内燃機関と駆動輪とのトルクの伝達を遮断することができるクラッチを設け、車両を慣性力で走行させる場合には、クラッチを開放して内燃機関と駆動輪とのトルクの伝達を遮断するように構成されている。車両が走行している時にクラッチを開放することにより内燃機関と駆動輪とのトルクの伝達を遮断することによって、駆動輪に作用する制動力を低減することができ、その結果、惰性走行させる距離を長くすることができ、燃費を向上させることができる。

また従来、ロックアップクラッチ付のトルクコンバータおよび有段変速機を搭載した車両が知られており、この種の車両では、ロックアップクラッチを係合させた状態で車速が低下すると、エンジンの回転数が車速および変速比に応じて引き下げられるので、車速がある程度低下した場合に、エンジンストールを回避するためにロックアップクラッチを開放制御している。ロックアップクラッチを開放すれば、トルクコンバータの入力側の回転数と出力側の回転数との差が生じる。しかしながら、ロックアップクラッチの開放指令信号を出力したものの、トルクコンバータにおける入力側および出力側の回転数に差が生じないとすれば、ロックアップクラッチが制御指令とは異なって開放しないことになるから、入力側および出力側の回転数差の有無に基づいてロックアップクラッチの故障の判定が行われる場合がある。

また一方、上記の車両において、有段変速機のいずれかのクラッチが係合しないフェールが生じると、変速機がトルクを伝達できないニュートラル状態になることがある。このような場合、トルクコンバータの出力側に負荷として掛かるトルクが小さくなるから、ロックアップクラッチを開放させたとしても、その入力側の回転数と出力側の回転数とが等しくなり、あるいはその回転数差が小さいものとなる。このような事態が、ロックアップクラッチを開放制御する場合に生じると、入力側と出力側との回転数差が小さいことをもってロックアップクラッチがフェールしていると誤判定してしまう可能性がある。そこで特許文献２に記載された装置は、そのような誤判定を防止するため、有段変速機に設けられたクラッチが故障して係合することができないと判断された場合には、ロックアップクラッチの故障を判定することを禁止するように構成されている。

さらに、従来知られている車両は、油圧クラッチの係合力を制御するアクチュエータの経時劣化などによってアクチュエータの制御性が変化することがある。そのため、アクチュエータへ出力した制御指令値と、油圧クラッチが係合あるいは開放することで変化する回転部材の回転数とから、アクチュエータへの制御量を学習することにより、制御性を向上させるように構成されている。そのようにアクチュエータの制御量を学習する制御装置が特許文献３に記載されている。特許文献３に記載された制御装置は、有段変速機に設けられた油圧クラッチを開放してニュートラル状態にする時におけるクラッチの油圧を学習し、また所定の条件の下ではその学習を禁止するように構成されている。具体的には、車両が停止した時における内燃機関の燃費を向上させるために、車両が停止してニュートラル状態とすることが可能となったときに、クラッチが動力を伝達することができる直前の油圧となるように制御し、その油圧を学習する。一方、クラッチが急激に係合してトルクコンバータの入力側の回転数と出力側の回転数との比が急激に変化した場合には、クラッチの油圧が過剰に大きくなってしまったことを意味するので、その油圧を学習することを禁止するように構成されている。

特開２００２−２２７８８５号公報 特開平１１−２８０８９５号公報 特開平１１−２３０３３０号公報

アクチュエータから出力された制御量に応じて変速する変速機を備えた車両は、アクチュエータの経時劣化などによって制御性が低下してしまうことを抑制もしくは防止するためにアクチュエータの制御量を学習することが考えられる。すなわち、変速を制御するためのアクチュエータの制御指令値と変速機の入力側の回転数とに基づいてアクチュエータの制御量を学習することが考えられる。しかしながら、上述した特許文献１に記載されているようにクラッチを開放することによって動力源と駆動輪との動力の伝達を遮断して走行している状態では、変速比を変化させたとしても入力側の回転数が変化することがなく、その結果、アクチュエータの制御量を誤学習してしまう可能性がある。そのため、クラッチを係合することにより動力源と駆動輪とが動力を伝達することができる状態で走行している時と同様にアクチュエータの制御量を学習してしまうと、却って制御性が低下してしまう可能性がある。

また、特許文献２に記載された制御装置は、ロックアップクラッチの故障を誤判定してしまうことを防止するために、有段変速機に設けられたクラッチが故障して係合することができないことを検出することによって、ロックアップクラッチの故障を判定することを禁止するように構成されている。しかしながら、変速機に設けられたクラッチを開放して惰性走行させる時には、変速機における油圧クラッチが正常に機能しているにも拘わらず、トルクコンバータの入力側の回転数と出力側の回転数とが一致して、ロックアップクラッチが故障していると判断されてしまう可能性がある。すなわち、動力源と駆動輪とのトルクの伝達を遮断して惰性走行させる場合には、トルクコンバータの出力部材であるタービンの回転数に基づいて種々の部材の故障を判断することにより、故障していないにも拘わらず故障している、または故障しているにも拘わらず故障していないと誤判定してしまう可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、動力源と駆動輪との間の動力の伝達を遮断して惰性走行させている時に、アクチュエータの制御量を誤学習することを防止することができる車両の走行制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力源から出力されたトルクを駆動輪に伝達させるように係合する係合装置と、アクチュエータの制御量に応じて変速比を変更する変速機とを備え、前記係合装置を開放することによって走行慣性力で惰性走行させるニュートラル惰性走行制御を行う車両の走行制御装置において、前記係合装置を係合して走行している時に変速機での変速が生じた場合に、変速時の前記アクチュエータの制御量を学習する学習手段と、前記ニュートラル惰性走行制御を開始して前記係合装置を開放させ始める時点から、前記ニュートラル惰性走行制御を終了するために前記係合装置を係合させ終わる時点までの間に変速機での変速が生じた場合に、変速時の前記アクチュエータの制御量を前記学習手段で学習することを禁止する学習禁止手段とを備えていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記学習手段は、前記係合装置の入力側の回転数と、前記変速機における変速比と車速とから算出される回転数との差あるいは比に基づいて、前記アクチュエータの制御量を学習する手段を含み、前記学習禁止手段は、前記係合装置の入力側の回転数と、前記変速機における変速比と車速とから算出される回転数との差あるいは比に基づいて、前記アクチュエータの制御量を学習することを禁止する手段を含むことを特徴とする車両の走行制御装置である。

この発明によれば、係合装置を係合することによって動力源と駆動輪とのトルクが伝達されている状態で走行している時に変速した場合には、変速機の変速比を変更するためのアクチュエータの制御量を学習するように構成されているので、再度、変速する時の制御性を向上させることができる。また、係合装置を開放して走行慣性力によって惰性走行している間に変速した場合には、アクチュエータの制御量を学習することを禁止するように構成されているので、係合装置を開放することによって通常の走行状態にない特有の走行状態であることに起因してアクチュエータの制御量を誤学習してしまうことを防止することができる。すなわち、アクチュエータの制御量を適切に学習させることができる。

この発明に係る制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。 この発明で対象とする車両の構成の一例を示す模式図である。 図２に示す有段変速機における各変速段を設定するために係合するクラッチあるいはブレーキを示す図表である。 通常走行時におけるアクセルオフによって前進第３速から前進第４速へ変速する制御に基づいてニュートラル惰性走行時に変速した時の、タービン回転数、クラッチＣ１の油圧、ブレーキＢ３の油圧、クラッチＣ２の油圧の変化を示すタイムチャートである。 通常走行時におけるアクセルオンによって前進第３速から前進第４速へ変速する制御に基づいてニュートラル惰性走行時に変速した時の、タービン回転数、クラッチＣ１の油圧、ブレーキＢ３の油圧、クラッチＣ２の油圧の変化を示すタイムチャートである。

この発明に係る車両の走行制御装置は、動力源と駆動輪との動力の伝達を遮断して惰性走行している時に変速制御が行われた場合に、変速するために制御されるアクチュエータの制御量を学習することを禁止するものである。その制御の一例を図１に示している。図１に示すフローチャートは所定時間毎に繰り返し実行されており、先ず、動力源と駆動輪との動力の伝達を遮断して惰性走行する制御（Ｎ惰行制御）を実行中か否かを判断する（ステップＳ１）。このＮ惰行制御は、係合装置によって動力源と駆動輪との動力の伝達を遮断して惰性走行していればよく、動力源がアイドル回転数で回転していてもその回転を停止していてもよい。また、図１に示すＮ惰行制御は、動力源と駆動輪との動力の伝達を遮断し始める時点から、再度、動力源と駆動輪との動力の伝達を係合し終わる時点までの制御を示している。すなわち、動力源と駆動輪とが完全には係合されていない状態を含むものである。以下の説明では、動力源と駆動輪との動力の伝達を遮断した状態で惰性走行している場合を例に挙げて説明する。

動力源と駆動輪とが動力を伝達して走行する通常走行時であって、上記ステップＳ１で否定的に判断された場合には、このルーチンを一旦終了する。一方、Ｎ惰行制御を実行中であってステップＳ１で肯定的に判断された場合には、変速するために制御されるアクチュエータの制御量の学習を禁止する（ステップＳ２）。ついで、アクチュエータの故障やロックアップクラッチの故障を判定することを禁止して（ステップＳ３）、このルーチンを一旦終了する。なお、図１に示す例では、アクチュエータの制御量を学習することを禁止する手段と、アクチュエータやロックアップクラッチの故障を判定することを禁止する手段とを直列的に行うように構成されているが、それら各手段を並列的に、あるいは個別に行ってもよい。

上述したようにこの発明で対象とする車両は、動力源と駆動輪との動力の伝達を遮断して惰性走行することができるものであって、その車両の構成の一例を模式的に示すと図２のとおりである。図２に示す車両は、動力源１の出力軸２にトルクコンバータ３を介して有段変速機４が連結され、その有段変速機４の出力部材５が図示しない駆動輪に連結されている。なお、図２に示す車両は、前輪に動力を伝達するように構成されたものであってもよく、後輪に動力を伝達するように構成されたものであってもよい。

その動力源１の一例としては、ガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジンなどの内燃機関である。なお、以下の説明では、単にエンジン１と記す。そのエンジン１の出力軸２には、トルク増幅機能を有したトルクコンバータ３が連結され、トルクを増幅するいわゆるコンバータ領域以外で、エンジン１の出力トルクを直接トルクコンバータ３の出力軸６に伝達するためのロックアップクラッチ７が設けられている。具体的には、エンジン１の出力軸２と一体となって回転するポンプインペラー８と、そのポンプインペラー８が回転することにより生じた流体流によって動力が伝達されて回転し、出力軸６に動力を出力するタービンランナー９と、ケース１０と連結されたワンウェイクラッチ１１によって回転方向を一方に制限されポンプインペラー８からタービンランナー９に向けて流動する流体の流れ方向を定めるステータ１２とによってトルクコンバータ３が形成されている。

また、ロックアップクラッチ７は、タービンランナー９と動力伝達可能に連結された円板状の部材によって構成されており、表裏両面の油圧差によって軸線方向に移動して、トルクコンバータ３の入力部材と一体となって回転することで、トルクコンバータ３を介さずに直接エンジン１の出力軸２からトルクコンバータ３の出力軸６へ動力を伝達するように構成されている。具体的には、ロックアップクラッチ７におけるエンジン１側（図２に示す左側）の油圧が、トルクコンバータ３側（図２に示す右側）の油圧より低くなり、ロックアップクラッチ７とポンプインペラー８とが一体となって回転することにより、エンジン１の出力軸２からトルクコンバータ３の出力軸６へ直接動力が伝達されるように構成されている。なお、図２に示す例では、ロックアップクラッチ７と出力軸６とは、円周方向に伸縮するようにバネを配置したトーショナルダンパ１３を介して動力伝達可能に連結されている。

上述したように構成されたロックアップクラッチ７の係合および開放を制御する油圧回路の一例としては、まず、ロックアップクラッチ７を係合あるいは開放させるための制御を行う際に、常時、所定の油圧を出力するソレノイドバルブＳＬと、ロックアップクラッチ７を係合させる方向に荷重を作用させる油圧を制御するロックアップ用ソレノイドバルブＳＬＵとを備えている。具体的には、ロックアップ用ソレノイドバルブＳＬＵから出力される油圧を増大させることによってロックアップクラッチ７を係合させる方向に荷重を作用させるように構成されている。したがって、ロックアップ用ソレノイドバルブＳＬＵの油圧を制御することによって、ロックアップクラッチ７を係合あるいは開放させたり、入力軸２と出力軸６との回転数に差が生じるようにスリップさせて動力を伝達するようにしたりすることができる。言い換えると、ロックアップ用ソレノイドバルブＳＬＵによってロックアップクラッチ７の伝達トルク容量を制御することができるように構成されている。

そして、トルクコンバータ３の出力軸６には、複数の係合装置のうち２つの係合装置を選択的に係合させることによって変速段を設定する有段変速機４が連結されている。この有段変速機４は、エンジン回転数を変更したりエンジン１から出力されたトルクを増減させたりするものであって、従来知られた有段変速機と同様の構成とすることができる。

以下、図２に示す有段変速機４の構成について具体的に説明する。図２に示す有段変速機４は、シングルピニオン型の遊星歯車機構１４と、ラビニョウ型の遊星歯車機構１５とを有するものであって、前進６段および後進１段の変速段を設定することができるものである。図２に示すシングルピニオン型の遊星歯車機構１４は、トルクコンバータ３の出力軸６に連結されたサンギヤＳと、そのサンギヤＳと同心円上に配置されたリングギヤＲと、サンギヤＳおよびリングギヤＲと噛み合うピニオンギヤＰと、そのピニオンギヤＰを自転および公転可能に保持するキャリヤＣとによって構成されている。なお、トルクコンバータ３の出力軸６は、有段変速機４の入力軸として機能するため、以下の説明では、入力軸６と記す場合もある。

つぎに、図２に示すラビニョウ型の遊星歯車機構１５の構成について説明する。図２に示すラビニョウ型の遊星歯車機構１５は、シングルピニオン型の遊星歯車機構１６とダブルピニオン型の遊星歯車機構１７とを複合させて構成した４要素の複合遊星歯車機構である。具体的には、中空状に形成され、かつ上記キャリヤＣと一体となって回転するように連結されたサンギヤＳｆと、後述するクラッチＣ２を係合することによって上記入力軸６と一体となって回転するリングギヤＲｒと、サンギヤＳｆと噛み合い比較的短く形成されたショートピニオンギヤＰｓと、ショートピニオンギヤＰｓおよびリングギヤＲｒのそれぞれに噛み合い比較的長く形成されたロングピニオンギヤＰｌと、ショートピニオンギヤＰｓおよびロングピニオンギヤＰｌを自転および公転可能に保持するキャリヤＣｒと、後述するクラッチＣ１を係合することによって入力軸６と一体となって回転しかつ上記ロングピニオンギヤＰｌと噛み合うサンギヤＳｒとによって構成されている。すなわち、サンギヤＳｒ、ロングピニオンギヤＰｌ、キャリヤＣｒおよびリングギヤＲｒによってシングルピニオン型の遊星歯車機構１６が構成され、サンギヤＳｆ、ショートピニオンギヤＰｓ、ロングピニオンギヤＰｌ、キャリヤＣｒおよびリングギヤＲｒによってダブルピニオン型の遊星歯車機構１７が構成されている。言い換えると、シングルピニオン型の遊星歯車機構１６とダブルピニオン型の遊星歯車機構１７とにおけるロングピニオンギアＰｌとリングギヤＲｒとキャリヤＣｒとが共用されている。このように構成されたラビニョウ型の遊星歯車機構１５は、サンギヤＳｆ，ＳｒとキャリヤＣｒとリングギヤＲｒとが、ラビニョウ型の遊星歯車機構１５を構成する部材以外に連結された回転要素として機能する、いわゆる４要素の遊星歯車機構によって構成されている。

そして、入力軸６とラビニョウ型の遊星歯車機構１５を構成する回転要素とを、選択的に係合あるいは解放することができるクラッチ、および係合することにより各回転要素を回転不能にするブレーキが複数設けられている。図２に示す例では、入力軸６とサンギヤＳｒとを選択的に連結あるいは開放するクラッチＣ１と、入力軸６とリングギヤＲｒとを選択的に連結あるいは開放するクラッチＣ２と、キャリヤＣとケース１０とを選択的に連結してキャリヤＣの回転を停止させるブレーキＢ１と、リングギヤＲｒとケース１０とを選択的に連結してリングギヤＲｒの回転を停止させるブレーキＢ２と、リングギヤＲとケース１０とを選択的に連結してリングギヤＲの回転を停止させるブレーキＢ３とが設けられている。また、リングギヤＲｒにおける回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチＦ１が設けられている。

また、クラッチやブレーキは、油圧に応じて係合力を制御することができる係合装置であって、各クラッチやブレーキには、それぞれ図示しない油圧アクチュエータが付設されている。なお、以下の説明では、油圧アクチュエータを含んで、単にクラッチあるいはブレーキと記す。各クラッチやブレーキのそれぞれには、油圧を制御するためのソレノイドバルブが連結されている。具体的には、クラッチＣ１の油圧を制御するための第１ソレノイドバルブＳＬ１と、クラッチＣ２の油圧を制御するための第２ソレノイドバルブＳＬ２と、ブレーキＢ１の油圧を制御するための第３ソレノイドバルブＳＬ３と、ブレーキＢ３の油圧を制御するための第４ソレノイドバルブＳＬ４とが設けられている。なお、以下の説明では、前進走行する時における各クラッチやブレーキの制御を説明するため、主に後進走行時に係合させられるブレーキＢ２の説明を省略する。

図２に示す有段変速機は、２つの係合装置を係合することによってそれぞれの変速段が設定されるように構成されている。図３は、図２に示す有段変速機で変速段を設定する際に係合させられるそれぞれの係合装置を示す作動表であり、図３に示す「○」は、係合させる係合装置を示している。また、図３には、各変速段を設定する際に制御される各ソレノイドバルブを示しており、係合装置を係合させるために油圧を出力している状態を「○」で示している。なお、図３に示す「△」は、ロックアップ用ソレノイドバルブＳＬＵがロックアップクラッチ７の係合力を制御するために油圧を出力している状態（所定の滑り率で係合している状態を含む）を示している。

図３に示すように、クラッチＣ１とワンウェイクラッチＦ１とが係合することによって前進第１速が設定される。なお、ワンウェイクラッチＦ１は、リングギヤＲｒの逆回転（エンジン１の回転とは反対方向の回転）を阻止するように係合しているので、これとは反対方向のトルクがリングギヤＲｒに作用するとワンウェイクラッチＦ１は開放する。このような状態ではリングギヤＲｒに反力が作用しないことによりエンジンブレーキ力が生じないので、エンジンブレーキを可能にするためには、特に作動表に図示していないがブレーキＢ２が係合させられる。また、クラッチＣ１とブレーキＢ１とを係合させることによって前進第２速が設定され、クラッチＣ１とブレーキＢ３とを係合させることによって前進第３速が設定され、クラッチＣ１とクラッチＣ２とを係合させることによって直結段である前進第４速が設定され、クラッチＣ２とブレーキＢ３とを係合させることによって前進第５速が設定され、クラッチＣ２とブレーキＢ１とを係合させることによって前進第６速が設定される。また、前進第２速から前進第６速では、ソレノイドバルブＳＬから油圧が出力されるとともに、ロックアップ用ソレノイドバルブＳＬＵから走行状態に応じてロックアップクラッチ７を完全に係合させたり所定の滑り率でスリップさせながら動力を伝達したりするように構成されている。

また、図２に示す車両には、車速を検出するセンサ、アクセルペダルの開度などの操作量を検出するセンサ、トルクコンバータ３の出力軸６の回転数、より具体的にはトルクコンバータ３を構成するタービン９の回転数を検出するセンサ、エンジン回転数を検出するセンサ、ロックアップクラッチ７の表裏両面の油圧を検出するセンサなどの種々のセンサが設けられており、それらのセンサで検出した信号が、図示しない電子制御装置（ＥＣＵ）に入力される。そのＥＣＵは、入力された信号を一時的に保存するＲＡＭ、予め実験やシミュレーションなどによって用意されたマップや演算式が保存されたＲＯＭ、入力された信号などから種々の演算を行うＣＰＵなどを備えている。そして、その入力された信号に基づいて変速段を設定するために係合させるクラッチやブレーキなどの係合装置を選択して、その選択された係合装置を係合させる信号を出力したり、エンジン１への燃料の供給量を制御したりする。

上記のように各変速段は、クラッチおよびブレーキの係合装置を２つ係合させることによって設定される。言い換えると、各変速段を設定するために係合される係合装置のうち少なくとも一つの係合装置を開放すると、エンジン１と駆動輪との動力伝達が遮断される。つまり、ニュートラル状態となる。したがって、各変速段を設定する係合装置のうち少なくとも一つの係合装置を開放することによって、エンジン１と駆動輪との動力伝達を遮断することができるので、エンジン１から出力された動力を駆動輪に伝達することが要求されて走行している状態から、その動力の伝達が要求されなくなった場合あるいは設定されている走行モードなどの条件に応じて、その走行時における変速段を設定する係合装置の一つを解放してニュートラル状態とし、車両の走行慣性力によって惰性走行することができる。こうすることにより、エンジン１をアイドル回転数で運転したりエンジン１の回転を停止したりすることができ、その結果、燃費を向上させることができる。なお、係合装置を開放してニュートラル状態として走行慣性力で惰性走行することを、以下の説明ではニュートラル惰性走行（Ｎ惰行）と記す場合がある。

図２に示す車両では、前進第１速から直結段である前進第４速までは、クラッチＣ１が共通して係合されており、直結段である前進第４速より変速比が小さい前進第５速と前進第６速とは、クラッチＣ２が共通して係合されている。そのため、図２に示す車両では、ニュートラル惰性走行する際に、前進第１速から前進第４速までの変速段ではクラッチＣ１を開放し、前進第５速と前進第６速との変速段ではクラッチＣ２を開放するように構成されている。そして、クラッチＣ１やクラッチＣ２を開放してニュートラル惰性走行している状態で車速が変化すると、その車速に応じて変速段へ変速するように構成されている。具体的には、前進第３速で走行している状態でニュートラル惰性走行を開始して、車速が増大した場合には、ニュートラル惰性走行状態を維持しつつ前進第４速に変速する。すなわち、前進第３速でニュートラル惰性走行を開始して、クラッチＣ１が開放され、その後に、車速が増大して前進第４速に変更される場合には、ブレーキＢ３を開放しつつ、クラッチＣ２を係合させる。言い換えると、ニュートラル惰性走行させるために開放される係合装置を除く他の係合装置のみを切り替えることによって、ニュートラル惰性走行させるために開放された係合装置のみを係合することで設定されるべき変速段となるように係合装置を切り替えて変速する。このようにニュートラル惰性走行しているときに、車速に応じて変速段を変更しておくことによって、アクセルやブレーキが操作されてエンジン１と駆動輪とを動力伝達可能に連結するときに、一つの係合装置を係合するのみでその走行状態に応じた変速段とすることができ、その結果、加速あるいは減速の応答性を向上させることができる。なお、変速するか否かの判断は、従来知られた変速線図に基づいて行うことができる。すなわち、変速線図におけるスロットル開度を０とすることによって車速に基づいて変速段を定めることができる。

図４は、エンジン１と駆動輪とが動力伝達可能に連結されている時にアクセルペダルが戻されて前進第３速から前進第４速へ変速する時の変速制御に基づいて、ニュートラル惰性走行時に変速した場合のタービン回転数ＮT 、クラッチＣ１の油圧（Ｃ１圧）、ブレーキＢ３の油圧（Ｂ３圧）、クラッチＣ２の油圧（Ｃ２圧）の変化を示すタイムチャートである。また、図４には、ニュートラル惰性走行時に設定されている変速段の変速比と車速とから算出される理論上のタービン回転数（ＮＯＧＥＡＲ）の変化を破線で示している。図４に示すようにニュートラル惰性走行している時には、タービン９と駆動輪との動力の伝達が遮断されているので、タービン回転数ＮT は特に変化することなく一定に保たれている。また、前進第３速であっても前進第４速であっても、クラッチＣ１は開放されているので、図４に示す例では所定の油圧に維持されている。なお、クラッチＣ１が所定の油圧に維持されるのは、アクセルやブレーキが操作された時にクラッチＣ１を係合させる場合に、そのクラッチＣ１の応答遅れを抑制もしくは防止するためであって、クラッチＣ１が動力を伝達する直前の油圧に設定されている。

そして、変速する信号が出力されて変速が開始されると、ブレーキＢ３の油圧を一旦所定の油圧まで低下させ、その後、一定の変化率で減少させながら油圧を０まで低下させる。一方、変速が開始されると、クラッチＣ２が動力を伝達することができる程度まで一旦油圧が増大させられた後に、所定の油圧に維持されてから徐々に油圧が増大させられる。そして、変速が開始されてから所定時間経過した後に、クラッチＣ２が完全に係合することができる油圧まで増大させられる。すなわち、ブレーキＢ３を開放させつつクラッチＣ２を係合させるクラッチツウクラッチ制御によって係合させる係合装置が切り替えられる。なお、ニュートラル惰性走行時における変速では、変速前後であっても有段変速機の入力側の回転数、すなわちタービン回転数ＮT が変化することがなく、クラッチやブレーキが係合あるいは開放されたことを検出することができない。そのため、変速に伴って回転数が変化する回転部材の慣性力などによって車両にショックが生じないように実験やシミュレーションなどによって用意されたマップなどに従って係合装置の油圧を変化させる。

上述したように係合装置を切り替えて変速することに伴って、理論上のタービン回転数ＮＯＧＥＡＲが図４に示すように徐々に低下し変速が終了すると、その理論上のタービン回転数ＮＯＧＥＡＲは変速後の変速段である前進第４速の変速比と車速とから算出される回転数となる。

一方、エンジン１と駆動輪とが動力伝達可能に連結された状態で走行している時にアクセルペダルの踏み込み量が減少することによって変速する場合には、センサによって検出されたタービン回転数ＮT と、変速後の変速段の変速比と車速とから算出される理論上の回転数ＮＯＧＥＡＲとの差や、タービン回転数ＮT の変化率から油圧の補正量を学習する。そのように変速時における油圧を学習して補正することによって、油圧制御性を向上させることができる。しかしながら、ニュートラル惰性走行している時には、変速を行うか否かに拘わらずタービン回転数ＮT が一定に維持されるため、上述したように油圧の補正量を学習してしまうと、却って油圧の制御性が悪化してしまう可能性がある。そのため、この発明に係る車両の走行制御装置では、ニュートラル惰性走行している時に変速を行った場合には、変速に伴う油圧の学習を禁止するように構成されている。

また、エンジン１と駆動輪とが動力伝達可能に連結された状態で走行している時にアクセルペダルの踏み込み量が増大することによって変速する場合には、係合側のクラッチの油圧、すなわち前進第３速から前進第４速に変速する場合であればクラッチＣ２の油圧は、センサによって検出されたタービン回転数ＮT と、理論上のタービン回転数ＮＯＧＥＡＲとの差の変化量、言い換えるとタービン回転数ＮT の変化率から油圧の補正量を学習する。さらに、開放側のクラッチ、すなわち前進第３速から前進第４速に変速する場合であればブレーキＢ３の油圧は、イナーシャ相の開始までのタービン９が吹き上がっている時間、すなわち理論上のタービン回転数ＮＯＧＥＡＲよりセンサによって検出されたタービン回転数ＮT が大きいときの時間に基づいて油圧の補正量を学習する。そのような変速制御に基づいてニュートラル惰性走行中に変速した場合のブレーキＢ３およびクラッチＣ２の油圧の変化を図５に示している。上述したように係合側のクラッチと開放側のクラッチとは、それぞれセンサによって検出されたタービン回転数ＮT に基づいて油圧の補正量を学習するように構成されている。そのため、ニュートラル惰性走行している場合では、変速の前後でタービン回転数ＮT が変化することがないので、上記のように学習してしまうと却って油圧の制御性が悪化してしまう可能性がある。そのため、この発明に係る車両の走行制御装置では、ニュートラル惰性走行している時に変速を行った場合には、変速に伴う油圧の学習を禁止するように構成されている。

上述したようにニュートラル状態とするためのクラッチの入力側に設けられたタービン回転数と、車速と変速比とから算出される回転数（ＮＯＧＥＡＲ）とに基づいてアクチュエータの制御量を学習する場合には、ニュートラル状態にすることに伴って、タービン回転数と理論上のタービン回転数ＮＯＧＥＡＲとが独立していることにより、アクチュエータの制御量を誤学習してしまう可能性がある。そのため、この発明に係る車両の走行制御装置では、ニュートラル惰性走行時に変速した場合には、その変速に伴うアクチュエータの制御量を学習することを禁止するように構成されている。

また、エンジン１と駆動輪とが動力伝達可能に連結されて走行している通常走行時において前進第５速や前進第６速に変速する信号を出力したときに、第１ソレノイドバルブＳＬ１が故障してクラッチＣ１が開放することができない場合には、クラッチＣ１とクラッチＣ２とが共に係合させられることとなるため、実際の変速段が前進第４速となる。なお、実際の変速段は、所定の車速未満で走行している時には、タービン回転数ＮT と車速との比から有段変速機における変速比を算出して、その変速比から変速段を判断することができ、所定車速以上で走行している場合には、センサによって検出されたタービン回転数ＮT と理論上のタービン回転数ＮＯＧＥＡＲとの差が所定の回転数の範囲となるように理論上のタービン回転数ＮＯＧＥＡＲを求めるための変速段から判断することができる。そのため、通常走行時においては、前進第５速や前進第６速に変速する信号を出力したものの、実際の変速段が前進第４速となるときに、第１ソレノイドバルブＳＬ１が油圧の供給を停止することができないような故障が生じていると判定するように構成されている。

一方、ニュートラル惰性走行時には、前進第５速や前進第６速では、クラッチＣ２を開放するように構成されている。したがって、ニュートラル惰性走行中に、第１ソレノイドバルブＳＬ１がクラッチＣ１を開放させることができないような故障が生じている場合であっても、前進第５速や前進第６速に変速するように信号を出力したとしても、実際の変速段が前進第４速となることがなく、第１ソレノイドバルブＳＬ１の故障を判定することができない。

さらに、通常走行時において、第１ソレノイドバルブＳＬ１への指示圧が最大であり、タービン吹きを検出しており、かつ現在出力されている変速段の信号と実際の変速段とが一致していない状態が連続して繰り返し判断された場合に、第１ソレノイドバルブＳＬ１がクラッチＣ１を開放させることができないような故障が生じていると判断する。なお、タービン吹きは、センサによって検出されたタービン回転数ＮT が、理論上のタービン回転数ＮＯＧＥＡＲに誤差あるいは許容される回転数である所定値を加えた回転数以上か否かによって判断することができる。

一方、ニュートラル惰性走行時には、エンジン１と駆動輪との動力の伝達が遮断されており、そのため、センサによって検出されるタービン回転数ＮT は、エンジン回転数に基づいて定められる。したがって、低速で走行している場合などにおいては、特に第１ソレノイドバルブＳＬ１が故障していない場合であっても、センサによって検出されるタービン回転数ＮT が、理論上のタービン回転数ＮＯＧＥＡＲと所定値とを加えた回転数以上となる可能性がある。その結果、第１ソレノイドバルブＳＬ１が故障していると誤判定してしまう可能性がある。

上述したようにニュートラル惰性走行時には、エンジン１と駆動輪との動力の伝達を遮断しているため、エンジン回転数に起因して変化するタービン回転数に基づいてソレノイドバルブの故障の有無を判定してしまうと、故障の有無を誤判定してしまう可能性がある。そのため、図１に示す制御例では、ニュートラル惰性走行している間は、アクチュエータの故障を判定することを禁止するように構成されている。

また、通常走行時には、設定されるべき変速段が前進第１速でなく、設定されるべき変速段と実際の変速段とが一致しており、走行中である場合に、ロックアップクラッチ７の故障を判定することを許可するフラグがＯＮされる。なお、ロックアップクラッチ７は、図３に示すように前進第１速では係合されることがないので、前進第１速出ないことを、ロックアップクラッチ７の故障を判定することを許可するフラグをＯＮする要件の一つとしている。また、設定されるべき変速段と実際の変速段とが一致していない場合には、変速制御中であるため、ロックアップクラッチ７の故障を判定することを許可するフラグをＯＮしないように構成されている。

そして、ロックアップクラッチ７の故障を判定することを許可するフラグがＯＮされると、ソレノイドＳＬから油圧を出力させるための信号が出力され、ロックアップ用ソレノイドＳＬＵから所定の油圧以上の油圧が出力されてから所定時間が経過しており、エンジン回転数とタービン回転数ＮT との差回転が所定値以上となっており、上記３つの条件が所定時間継続している場合には、ソレノイドＳＬとロックアップ用ソレノイドＳＬＵとの双方が油圧を出力しない状態に変更できないような故障が生じていると判定する。すなわち、ソレノイドＳＬおよびロックアップ用ソレノイドＳＬＵに対してロックアップクラッチ７を係合させる信号を出力しているにも拘わらず、エンジン回転数とタービン回転数ＮT とに差がある場合には、ロックアップクラッチ７が係合していないことを意味する。そのため、ソレノイドＳＬとロックアップ用ソレノイドＳＬＵとのいずれか一方あるいは双方が故障していると判定する。

一方、ニュートラル惰性走行している場合には、有段変速機４の変速比に関係なくタービン回転数ＮT が一定であるため、有段変速機４が設定するべき変速段と、実際の変速段とが一致しているか否かを判断することができず、その結果、ロックアップクラッチ７の故障を判定することを許可するフラグがＯＮとなることがない。また、ニュートラル惰性走行時では、タービン９の出力側の回転部材に作用する負荷が小さく、その結果、ロックアップクラッチ７が開放している時であっても、エンジン回転数とタービン回転数ＮT とが一致する可能性がある。そのため、エンジン回転数とタービン回転数ＮT との差からロックアップクラッチ７が係合しているか否かを判断することはできない。言い換えると、エンジン回転数とタービン回転数ＮT との差からソレノイドＳＬやロックアップ用ソレノイドＳＬＵの故障を判定することができない。そのため、図１に示す制御例は、ニュートラル惰性走行時には、ロックアップクラッチ７の故障を判定することを禁止するように構成されている。

上述したようにニュートラル状態とするためのクラッチの入力側に設けられたタービン回転数と、車速と変速比とから算出される回転数（ＮＯＧＥＡＲ）とに基づいてソレノイドバルブの故障を判定する場合には、ニュートラル状態にすることに伴って、タービン回転数と理論上のタービン回転数ＮＯＧＥＡＲとが独立していることにより、ソレノイドバルブの故障を誤って判定してしまう可能性がある。そのため、図１に示す制御例では、ニュートラル惰性走行時には、タービン回転数と理論上のタービン回転数ＮＯＧＥＡＲとに基づいてソレノイドバルブなどの制御装置の故障を判定することを禁止するように構成されている。

上述したように図１に示す制御例は、ニュートラル惰性走行時に変速が行われた場合には、変速するためのアクチュエータの制御量を学習することを禁止し、また、変速するために係合させられる係合装置の係合力を制御するソレノイドバルブやロックアップクラッチなどの制御装置の故障を判定することを禁止するように構成されている。具体的には、ニュートラル状態とするためのクラッチの入力側の回転数と車速に基づく回転数との差あるいは比に基づいてアクチュエータの制御量を学習したり、ソレノイドバルブの故障を判定したりすることを禁止するように構成されている。そのため、動力源と駆動輪との動力の伝達を遮断していることに伴って誤学習や誤判定が生じてしまうことを防止することができる。その結果、通常走行時に変速する際における油圧制御の安定性が誤学習によって低下してしまうことを抑制もしくは防止することができるので、変速に伴うショックが生じてしまうことを抑制もしくは防止することができる。また、故障を誤判定してしまうことによって動力伝達装置の機能を低下させてしまうことを抑制もしくは防止することができる。

なお、この発明に係る車両の走行制御装置は、動力源と駆動輪との動力の伝達を遮断することができればよく、したがって、ニュートラル惰性走行させる際に、変速機の変速段を変更するための係合装置を開放する構成に限定されず、変速機の入力側あるいは出力側のいずれかに係合装置を設け、その係合装置を開放することによって動力源と駆動輪との動力の伝達を遮断するように構成していてもよい。また、上述したように変速段を変更して変速する有段変速機に限らず、ベルトやトロイダルを用いて変速比を連続的に変化させる無段変速機であってもよい。そのように無段変速機を備えた車両の場合には、無段変速機の入力側あるいは出力側に発進クラッチを設け、発進クラッチを開放してニュートラル惰性走行させ、かつニュートラル惰性走行時に変速する時に変速させるためのアクチュエータの制御量の学習やそのアクチュエータに油圧を供給するソレノイドバルブの故障判定を禁止するように構成することができる。さらに、係合装置は油圧によって伝達トルク容量が変化させられる構成のものに限らず、電気的に伝達トルク容量が制御されるクラッチであってもよい。

１…エンジン、 ３…トルクコンバータ、 ４…有段変速機、 ７…ロックアップクラッチ、 Ｃ１，Ｃ２…クラッチ、 Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…ブレーキ、 ＳＬ，ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３，ＳＬ４，ＳＬＵ…ソレノイドバルブ。

Claims (2)

1. 動力源から出力されたトルクを駆動輪に伝達させるように係合する係合装置と、アクチュエータの制御量に応じて変速比を変更する変速機とを備え、前記係合装置を開放することによって走行慣性力で惰性走行させるニュートラル惰性走行制御を行う車両の走行制御装置において、
   前記係合装置を係合して走行している時に変速機での変速が生じた場合に、変速時の前記アクチュエータの制御量を学習する学習手段と、
   前記ニュートラル惰性走行制御を開始して前記係合装置を開放させ始める時点から、前記ニュートラル惰性走行制御を終了するために前記係合装置を係合させ終わる時点までの間に変速機での変速が生じた場合に、変速時の前記アクチュエータの制御量を前記学習手段で学習することを禁止する学習禁止手段と
   を備えていることを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 前記学習手段は、前記係合装置の入力側の回転数と、前記変速機における変速比と車速とから算出される回転数との差あるいは比に基づいて、前記アクチュエータの制御量を学習する手段を含み、
   前記学習禁止手段は、前記係合装置の入力側の回転数と、前記変速機における変速比と車速とから算出される回転数との差あるいは比に基づいて、前記アクチュエータの制御量を学習することを禁止する手段を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。

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