JP2006300027A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 自動変速機の制御装置に関し、操作者による変速操作が把握できないような状態であっても、自動変速機を適切に保護しながらある程度の走行性を確保することができるようにする。
【解決手段】 自動変速機のシフトレンジを設定する操作レバー１と、シフトレンジに応じたレンジ信号を制御信号として出力するためのインヒビタスイッチ２と、車両の走行速度を検出する車速センサ３とを備えるとともに、該制御信号に基づきインヒビタスイッチ２のフェール状態を判定するフェール判定手段１１と、フェール状態時に車両の走行速度に応じてエンジンの出力トルクを抑制するエンジントルク抑制手段１２とを有するエンジン制御手段１０とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の走行状態に応じた制御を行う自動変速機の制御装置に関する。
車両に搭載される自動変速機には、変速段のポジションを設定するセレクトレバー（操作レバー）の操作位置を検出するセンサとして、インヒビタスイッチが設けられている。このインヒビタスイッチは、セレクトレバーの位置（シフトレンジ，ポジション）を電気信号として検出するようになっており、ここで検出された電気信号（ＩＮＨ信号）に基づき、自動変速機のシフトレンジが決定されるとともに、そのシフトレンジに適した様々な変速機制御が実施されるようになっている。
典型的な自動変速機では、セレクトレバーが支点を中心として回動自在なレバーとして設けられており、レバーの位置が回動操作によって所定のポジションに位置するように動かされると、そのレバー位置に応じたＩＮＨ信号がインヒビタスイッチから出力されるような電気回路が形成されて、変速段のポジションが把握されるようになっている。なお、一般には、上記所定のポジションとして、エンジンの駆動力が完全に切断された状態であるＮ（ニュートラル）ポジションや通常走行の制御状態であるＤ（ドライブ）ポジション，後退方向への走行制御を実施するＲ（リバース）ポジション等が設けられている。
また一方、セレクトレバーは、自動変速機へ伝達される駆動力を断接制御するためのクラッチ装置を直接制御すべく、クラッチ装置の断接にかかる油圧回路上に介装された制御弁に連結されるようになっている。つまり、セレクトレバーの操作位置に連動するように制御弁の開度が開放，閉鎖制御されるようになっており、例えば、レバーの位置がＮポジションに操作されると、クラッチ装置が開放（切断）されるように油圧が制御され、また、レバーの位置がＤポジションに操作されると、クラッチ装置が係合（締結）されるように油圧が制御されるようになっている。
上述の自動変速機では、ＩＮＨ信号によって把握される変速段のポジションに基づく変速機制御と、セレクトレバーに連動する制御弁によって断接がなされるクラッチ制御との２種類の制御が、１つのレバー操作に対して同時に実施されることになる。そしてこのような、レバーポジションに応じた２種類の制御系統を備えた自動変速機においては、それぞれの系統におけるポジション把握にズレが生じた場合に互いの制御の同期がとれなくなり、エンジンの空吹きやクラッチ装置の締結ショック等が生じて、良好な制御性が得られなくなることがあるという課題がある。
上記の課題に対し、特許文献１には、各系統におけるポジション把握にズレ（レンジアンマッチ状態）が生じているか否かを判定する手段を設けて、そのズレを検出した際にはエンジン回転数やエンジントルクを低減させる手法が提案されている。
すなわち、ＩＮＨ信号がＤポジションであってエンジンの回転速度の実測値が推定値に対して大きい場合（エンジン回転数が上昇しすぎている場合）には、クラッチ装置がニュートラルの状態に制御されているものと判断して、エンジン出力を低下させるように構成されている。そしてこのような構成により、例えばニュートラルの状態でエンジン回転数を上昇させた直後にシフトレバーをＤポジションへ動かして急加速するような所謂レーシングセレクト操作がなされた場合であっても、入力されるエンジントルクを低減させて自動変速機を保護できるようになっている。そして、エンジンの空吹きやクラッチ装置の締結ショックを低減させて、自動変速機の制御性を向上させることができるようになっている。
特開２００４−２６３７４１号公報
ところで、インヒビタスイッチは、セレクトレバーの移動に対応して電気回路上の接点を移動させて、各操作位置毎のＩＮＨ信号を出力する部品である。そのため、セレクトレバーの頻繁な繰り返し操作により徐々に接点部分が摩耗し、接触不良等を起こして、正しいＩＮＨ信号が出力できなくなる場合が考えられる。このような場合、インヒビタスイッチを交換する必要があるが、例えば上述の特許文献１に記載の技術において、インヒビタスイッチが適切なＩＮＨ信号を出力しなくなった場合、レンジアンマッチ状態を正確に判定することができなくなるおそれが生じる。
また、上述の特許文献１に記載の技術では、一旦レンジアンマッチ状態が生じたものと判定されると、そのレンジアンマッチ状態が解消されるまでの間、エンジンの回転速度，エンジントルクが抑制された状態となる。そのため、例えばインヒビタスイッチに故障が生じてレンジアンマッチ状態となった場合には、インヒビタスイッチを修理・交換するまでの間はレンジアンマッチ状態が解消されることがなく、常にエンジンの回転速度，エンジントルクが抑制された状態となってしまい、車両の操作性，走行性が著しく低下した状態となってしまう。
なお、特許文献１に記載の技術は、製品誤差などによる２系統の制御における状態把握の相違に対応するための技術であり、インヒビタスイッチによるポジション把握タイミングと制御弁の移動タイミングとがずれた場合における運転性の向上を目的としている。つまり、この技術では、レバー操作が完全に終了した時点で各系統間における状態把握の相違は解消されるものとの想定がなされている。そのため、例えば、インヒビタスイッチの故障等によってレンジアンマッチ状態が継続するような場合に対応することができないのである。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、操作者による変速操作が把握できないような状態であっても、自動変速機を適切に保護しながらある程度の走行性を確保することができるようにした、自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
上記目標を達成するため、本発明の自動変速機の制御装置（請求項１）は、車両のエンジンの出力軸側に接続された自動変速機を制御する制御装置であって、該エンジンの出力トルクを制御するエンジン制御手段と、予め設定された複数のシフトレンジのうちの一つを選択して該自動変速機のシフトレンジを設定する操作レバーと、該操作レバーで選択された該シフトレンジに応じたレンジ信号を制御信号として該エンジン制御手段へ出力するためのインヒビタスイッチと、該車両の走行速度を検出する車速センサとを備えるとともに、該エンジン制御手段は、該インヒビタスイッチから該複数のシフトレンジに応じた複数のレンジ信号のうちのいずれかの制御信号が入力されない場合に、該インヒビタスイッチが該制御信号を出力していないとみなしうるフェール状態にあると判定するフェール判定手段と、該フェール判定手段において該インヒビタスイッチが該フェール状態にあると判定されたときに、該車速センサで検出された該走行速度に応じて該エンジンの出力トルクを抑制するエンジントルク抑制手段とを有することを特徴としている。
なお、該フェール判定手段は、該インヒビタスイッチから入力された制御信号が該複数のレンジ信号のうちのいずれかでない場合に、該インヒビタスイッチが該制御信号の出力していないとみなされるフェール状態にあると判定し、該制御信号が該複数のレンジ信号のうちのいずれかである場合に、該インヒビタスイッチが該フェール状態にないと判定することが好ましく、該エンジントルク抑制手段は、該フェール判定手段において該インヒビタスイッチが該フェール状態にあると判定されたときには、該車速センサで検出された該走行速度に応じて該エンジンの出力トルクを抑制し、該インヒビタスイッチが該フェール状態にあると判定されていないときには、該エンジンの出力トルクを抑制しないことが好ましい。
また、該エンジントルク抑制手段は、該インヒビタスイッチが該フェール状態にあると判定され、且つ、該走行速度が予め設定された第１所定速度未満である場合には、該エンジントルクが予め設定された第１所定トルクとなるように該エンジンの出力トルクを抑制することが好ましい（請求項２）。
また、該エンジントルク抑制手段は、該インヒビタスイッチが該フェール状態にあると判定され、且つ、該走行速度が該第１所定速度以上である場合には、該エンジントルクが予め該第１所定トルクよりも大きく設定された第２所定トルクとなるように該エンジンの出力トルクを抑制することが好ましい（請求項３）。
また、該エンジントルク抑制手段は、該エンジンの出力トルクの時間変化率を予め設定された所定変化率未満に制限するトルク変化率制限手段を有することが好ましい（請求項４）。
また、該エンジンの空吹き状態を検出する空吹き検出手段を備えるとともに、該エンジントルク抑制手段は、該フェール判定手段において該インヒビタスイッチが該フェール状態であると判定され、且つ、該空吹き検出手段において該エンジンの空吹き状態が検出された場合には、該走行速度に関わらず該エンジントルクが予め設定された第３所定トルクとなるように該エンジンの出力トルクを抑制することが好ましい（請求項５）。
また、該空吹き検出手段は、一旦該エンジンの空吹きを検出すると、該走行速度が該第１所定速度未満になるまでの間は該空吹き状態が継続しているとみなすことが好ましい（請求項６）。
本発明の自動変速機の制御装置（請求項１）によれば、インヒビタスイッチのフェール状態において、車両の走行速度に応じて出力トルクが抑制制御されるため、車両の走行状態に応じたトルク制御を実施することができ、走行性を改善して向上させることができる。また、出力トルクを抑制することによって、自動変速機へ入力されるエンジントルクを低減させることができ、自動変速機を効果的に保護することができる。
また、本発明の自動変速機の制御装置（請求項２）によれば、インヒビタスイッチのフェール状態において、低車速域でエンジントルクを抑制することができ、トルクショックを防止することができる。
また、本発明の自動変速機の制御装置（請求項３）によれば、中高車速域においては、クラッチ装置が締結状態にあるとみなして、エンジンの出力トルクの抑制量が減少するように制御することができる。つまり、低車速域においてトルクショックを防止しながら、高車速域における走行性を向上させることができる。
また、本発明の自動変速機の制御装置（請求項４）によれば、エンジントルクの変動をなだらかにすることができ、トルク変動を安定化させることができる。これにより、トルクショックを効果的に抑制することができる。
また、本発明の自動変速機の制御装置（請求項５）によれば、空吹き操作によるエンジンの出力トルクの増加を抑制することができ、トルクショックを防止することができる。
また、本発明の自動変速機の制御装置（請求項６）によれば、一旦空吹き操作が実施されると、走行速度が第１所定速度未満になるまでの間はエンジンの出力トルクが抑制されるため、確実にエンジントルクを抑制することができ、トルクショックの発生を未然に防止することができる。
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図５は本発明の一実施形態としての自動変速機の制御装置を示すもので、図１は本装置の全体構成を示す模式的な全体構成図、図２は本装置におけるエンジントルクの設定量を示すグラフであり、（ａ）は、設定されるエンジントルクと走行速度との関係を示すグラフ、（ｂ）は設定されるエンジントルクと時間との関係を示すグラフ、図３は本装置による制御内容を説明するための制御フロー図、図４は本装置を搭載した車両における制御作用を説明するためのグラフであり、（ａ）はインヒビタスイッチのフェール判定の変動を示すグラフ、（ｂ）は自動変速機のライン圧制御にかかるタービントルクの経時変化を示すグラフ、（ｃ）はエンジントルクの経時変化を示すグラフ、（ｄ）はエンジントルクの抑制量を設定するためのフラグの変動を示すグラフ、（ｅ）は走行速度の経時変化を示すグラフ、図５は本装置を搭載した車両における制御作用を説明するためのグラフであり、（ａ）はインヒビタスイッチのフェール判定の変動を示すグラフ、（ｂ）は自動変速機のライン圧制御にかかるタービントルクの経時変化を示すグラフ、（ｃ）はエンジントルクの経時変化を示すグラフ、（ｄ）はエンジントルクの抑制量を設定するためのフラグの変動を示すグラフ、（ｅ）は走行速度の経時変化を示すグラフ、（ｆ）はエンジンの空吹き状態を示すフラグの変動を示すグラフ、（ｇ）はエンジンの空吹き経験を示すフラグの変動を示すグラフである。
［構成］
まず、本発明が適用された車両には、図１に示すように、エンジン４で生成された回転力を変速して駆動輪２１を駆動する動力伝達機構が備えられている。
この動力伝達機構は、ベルト式無段変速機（自動変速機，以下、単に変速機ともいう）９，油圧ポンプ２３，トルクコンバータ（以下、単にトルコンともいう）２２及びクラッチ装置２４とを備えて構成されている。
油圧ポンプ２３は、エンジン９に駆動されて、変速機９を制御するための作動油を圧送するポンプである。油圧ポンプ２３によって圧送された作動油は、後述する変速機９の各プーリ９ａ，９ｂ及びクラッチ装置２４へ供給されるようになっている。
トルコン２２は、エンジン４の出力軸に連結されて、エンジン４から伝達されるトルクを増大させるよう機能する。また、トルコン２２はその内部に、入力されたエンジンの駆動力を下流側へ直接伝達するためのロックアップ機構を有している。
また、動力伝達経路におけるトルコン２２の下流側には、クラッチ装置２４が備えられており、トルコン２２から入力された回転力の変速機９への伝達を断接できるようになっている。クラッチ装置２４における断接状態の切り換えは、油圧ポンプ２３から供給される作動油の油圧の大きさに基づいて実施されるようになっている。なお、油圧ポンプ２３とクラッチ装置２４とを結ぶ油圧回路上には、クラッチ装置２４へ供給される作動油圧を制御するためのマニュアル弁７が介装されている。なお、変速機９へ入力される回転力の方向は、このクラッチ装置２４において、正転又は逆転方向に制御されるようになっている。
変速機９は、プライマリプーリ９ａ及びセカンダリプーリ９ｂの二つのプーリと、両プーリ間に巻回されたベルト９ｃとを備えて構成されている。クラッチ装置２４が係合して回転力が入力されると、その回転力がプライマリプーリ９ａからベルト９ｃを介してセカンダリプーリ９ｂへと伝達されるようになっている。
変速機９における変速比は、プライマリプーリ９ａ及びセカンダリプーリ９ｂに巻回されるベルト９ｃの巻回半径の比によって設定されるようになっており、ベルト９ｃの各プーリ９ａ，９ｂに対する巻回半径は、前述の油圧ポンプ２３から供給される作動油圧に基づいて定められるようになっている。なお、油圧ポンプ２３と各プーリ９ａ，９ｂとを結ぶ油圧回路上には、変速機９へ供給される作動油圧を制御するためのバルブが設けられているが、ここでは図示及び説明を省略する。
本実施形態にかかる自動変速機の制御装置は、上述のような車両に適用されており、操作レバー１，インヒビタスイッチ２，車速センサ３，アクセルペダルストロークセンサ５，エンジン回転数センサ６，入力回転数センサ８及びＴＣＵ（コントロールユニット，エンジン制御手段）１０を備えて構成されている。
操作レバー（セレクトレバー）１は、変速機９のシフトポジション〔Ｎ（ニュートラル）ポジションやＤ（ドライブ）ポジション，Ｒ（リバース）ポジション等の各シフトレンジ〕を設定するための（変速動作のための）、車室内に設けられた操作レバーである。この操作レバー１を操作することによって、予め設定された複数のシフトレンジのうちの一つが選択されて、自動変速機のシフトレンジが設定されるようになっている。
また、インヒビタスイッチ２は、操作レバー１の操作位置を検出するためのセンサであり、操作レバー１の操作位置に応じた電気信号（ＩＮＨ信号）をＴＣＵ１０へ入力するようになっている。このときＴＣＵ１０へ入力されるＩＮＨ信号とは、操作レバー１の操作位置に応じたレンジ信号であり、操作レバー１の操作位置の数と同じ数だけＩＮＨ信号が設定されている。これにより、ＴＣＵ１０において、入力されたＩＮＨ信号とシフトレンジとが対応づけられて把握されるようになっている。
また一方、操作レバー１は、変速機９へ伝達される駆動力を断接制御するためのクラッチ装置２４を直接制御すべく、クラッチ装置２４の断接にかかる油圧回路上に介装されたマニュアル弁７に連結されるようになっている。これにより、操作レバー１の操作位置に連動するようにマニュアル弁７の開度が開放，閉鎖制御されるようになっており、例えば、操作レバー１の位置がＮポジションに操作されると、クラッチ装置２４が開放（切断）され、また、操作レバー１の位置がＤポジションに操作されると、クラッチ装置２４が係合（締結）されるようになっている。
車速センサ３は、変速機９と駆動輪２１とを連結する軸の回転数に基づいて、車両の走行速度Ｖを検出又は算出するようになっている。車両の走行速度Ｖは、ＴＣＵ１０へ入力されるようになっている。
アクセルペダルストロークセンサ５は、アクセルペダル２５の踏み込み量を検出し、その踏み込み量に応じた大きさの電気信号をストローク信号としてＴＣＵ１０へ入力するためのセンサとして設けられている。また、エンジン回転数センサ６は、エンジン４の回転数Ｎeを検出するセンサであり、ここで検出されたエンジン回転数ＮeはＴＣＵ１０へ入力されるようになっている。
入力回転数センサ８は、変速機９へ入力される回転数、すなわち、プライマリプーリ９ａの回転数Ｎiを検出するセンサであり、ここで検出された入力回転数ＮiはＴＣＵ１０へ入力されるようになっている。
なお、本実施形態においては、エンジン４がエンジントルクの大きさに応じた電気信号をエンジントルク信号として、随時ＴＵＣ１０へ入力するようになっている。
［ＴＣＵ機能］
ＴＣＵ１０は、各センサから入力された情報に基づいて、エンジン４，クラッチ装置２４及び変速機９の作動を制御する制御装置である。まず、ＴＣＵ１０は、エンジントルク制御信号をエンジン４へ出力して燃料噴射量や点火時期，吸気量等を制御することによりエンジン４から出力されるトルクの大きさを制御するようになっている。また、ＴＣＵ１０は、油圧ポンプ２３から供給される作動油の油圧の大きさを制御するようになっており、例えば、プライマリプーリ９ａやセカンダリプーリ９ｂへ供給される作動油圧を制御することにより、変速機９における変速比を制御するようになっている。また、油圧ポンプ２３からマニュアル弁７を介してクラッチ装置２４へ供給される作動油圧を制御することにより、クラッチ装置２４の締結圧を制御するようになっている。
ＴＣＵ１０の内部には機能要素として、フェール判定部（フェール判定手段）１１，エンジントルク抑制部（エンジントルク抑制手段）１２及び空吹き検出部（空吹き検出手段）１３が設けられている。
フェール判定部１１は、インヒビタスイッチ２から、操作レバー１の操作位置に対応した複数のＩＮＨ信号のうちのいずれかの制御信号が入力されない場合に、インヒビタスイッチ２がＩＮＨ信号を出力していないとみなすことができる「フェール状態」にあると判定するようになっている。このフェール状態とは、インヒビタスイッチ２が十分に機能していない状態や正しく機能していない状態のことであり、例えば、予め設定されたＩＮＨ信号が複数重なって出力された多重信号である場合や、ＩＮＨ信号が検出されない（無信号の）場合、予め設定されたものではない信号（未定義信号）が検出された場合等に、インヒビタスイッチ２がフェール状態にあると判定されるようになっている。一方、インヒビタスイッチ２から入力されたＩＮＨ信号が予め設定されたものの何れかである場合には、インヒビタスイッチ２が非フェール状態（すなわち、通常の状態）にあると判定されるようになっている。
エンジントルク抑制部１２は、フェール判定部１１においてインヒビタスイッチ２がフェール状態にあると判定された場合に、車速センサ３で検出された車両の走行速度Ｖに応じてエンジン４の出力を抑制する制御を実施するようになっている。
具体的には、図２（ａ）に示すような対応関係に従ってエンジンの出力トルクが設定される。まず、走行速度Ｖが予め設定された第１所定速度Ｖ1未満であるとき（Ｖ＜Ｖ1であるとき）には、エンジン４から出力されるエンジントルクＴが第１所定トルクＴ1となるように、エンジン４の出力トルクを抑制するようになっている。また、走行速度Ｖが第１所定速度Ｖ1以上であるとき（Ｖ≧Ｖ1であるとき）には、エンジントルクＴが第１所定トルクＴ1よりも大きい第２所定トルクＴ2（Ｔ1＜Ｔ2）となるように、エンジン４の出力トルクを抑制する。
なお、第１所定トルクＴ1及び第２所定トルクＴ2は、ともに通常時におけるエンジン４の出力トルクと比較すると小さく設定されている。つまり、インヒビタスイッチ２のフェール状態では、通常時と比較するとともにエンジントルクＴが抑制された状態となる。そして、図２（ａ）に示すように、車両の走行速度に応じてその抑制の度合いが制御されることになる。
本実施形態では、エンジントルク抑制部１２において、エンジン４の出力トルクを抑制する制御が行われているか否かを示すフラグとして、トルク開放許可フラグが設定されるようになっている。
トルク開放許可フラグとは、インヒビタスイッチ２がフェール状態である場合に１又は０に設定されるフラグであり、エンジントルクを抑制する（トルク開放を禁止する）制御、又は、その抑制量を小さくする（エンジントルクを開放する，トルク開放を許可する）制御の実施状態を示すフラグである。発進時や低速走行時等，車両の走行速度がレーシングセレクト対応の制御を行いたい速度領域にあるときにはフラグが０に設定され、一方、走行速度が上昇してその速度領域外にあるときにはフラグが１に設定されるようになっている。なお、このトルク開放許可フラグの具体的な設定方法については後述する。
また、エンジントルク抑制部１２におけるエンジントルクＴの設定に際し、急激なトルク変動を抑制するために、エンジントルクの上昇率を制限するリミッタ（トルク変化率制限手段）１４が設けられている。これは、図２（ｂ）に示すように、例えばエンジントルクＴがＴ1からＴ2へ変更されたときに、単位時間あたりのトルク変動率が過大にならないように、所定時間ｔdかけて変化するようにエンジントルクＴの大きさを制御するように機能する。
ここで、本発明の自動変速機の制御装置におけるエンジントルクＴの設定量が、図２（ａ）に示されるような特性を備えた理由について、以下に説明する。
インヒビタスイッチ２がフェール状態にあると判定された場合には、操作者による操作レバー１の操作ポジションを正確に把握することができない。そして、このような条件下において、例えば、操作レバー１をＮポジション（クラッチ装置２４を開放状態）に操作してエンジン回転数Ｎeを上昇させた直後に操作レバー１をＤポジションへ移動（クラッチ装置２４を締結）させて急加速するような所謂レーシングセレクト操作がなされれば、ＴＣＵ１０がその操作を把握することにないまま変速機９へ過大なトルクが入力され、大きなトルクショックが生じるおそれがある。また、本実施形態のように変速機９としてベルト式無段変速機を備えたものの場合には、急激なトルク入力によってベルト９ｃがスリップを起こしかねない。
そのため、過大なトルク入力から変速機９を保護するという観点からは、インヒビタスイッチ２がフェール状態であれば、エンジントルクを常に抑制するように制御を行うことで、変速機９へ入力されるトルクの変動を確実に小さくすることが好ましいことになる。つまり、図２（ａ）にこのような制御特性を重ねて示せば、車両の走行速度Ｖに対するエンジントルクＴの設定値は、図中一点鎖線で示すような特性となる。
しかし、エンジントルクの急変によってトルクショックやベルトスリップが生じうる条件をより具体的に検討すると、開放されていたクラッチ装置２４が締結する車両の発進時や一般にレーシングセレクト操作がなされやすい低速走行時においては、トルクショックやベルトスリップが生じやすく、エンジントルクを抑制することで変速機９を保護することが可能となるが、一方、走行速度Ｖがある程度確保された定常走行時には、クラッチ装置２４が完全に締結しているため、トルクショックやベルトスリップが生じない。つまり、変速機９を保護するためのトルク抑制制御としては、走行速度がある程度確保された速度領域（Ｖ≧Ｖ1）において、エンジントルクＴの抑制量が過剰なのである。
したがって、本実施形態では、図２（ａ）に示すように、徐行速度程度（例えば、１０ｋｍ／ｈ程度）の第１所定速度Ｖ1未満の走行領域において、レーシングセレクトに対応したトルクダウンを実施するようにエンジントルクＴを設定し、走行速度がそれ以上の走行領域では、トルク制限を開放してエンジントルクＴを増大させるような設定となっているのである。つまり、車両の走行速度がある程度確保された走行領域においては、クラッチ装置２４が締結している状態であるとみなして、トルクショックやベルトスリップを生じさせることなくエンジントルクの抑制量を減少（エンジントルクを増加）させ、走行性を改善するようになっているのである。
なお、走行速度がよりも第１所定速度Ｖ1以上である場合に、エンジントルクが第２所定トルクＴ2に設定されるのは、インヒビタスイッチ２のフェール状態を操作者（運転者）へ報知するためのトルクダウン量を確保するためである。また、エンジントルク抑制部１２は、フェール判定部１１においてインヒビタスイッチ２がフェール状態にあると判定されていない場合には、上述のようなエンジントルクＴの抑制を行わないようになっている。
空吹き検出部１３は、フェール判定部１１においてインヒビタスイッチ２がフェール状態にあると判定された場合に、アクセルペダルストロークセンサ５から入力されたストローク信号やエンジン４から入力されたエンジントルク信号，エンジン回転数センサ６から入力されたエンジン回転数Ｎe等、ＴＣＵ１０へ入力される各種センサ情報に基づいて、エンジンの空吹き状態を検出するようになっている。エンジンの空吹きとは、クラッチ装置２４が係合していない開放状態におけるアクセルペダル２５の踏み込みによって、エンジン回転数Ｎeが過剰に上昇する現象のことである。
なお、本実施形態では、空吹き検出部１３が、入力回転数センサ８で検出された入力回転数Ｎiとエンジン４から入力されるエンジントルク信号と予め設定されたマップとに基づいてエンジン４の推定回転数を算出するとともに、このエンジン４の推定回転数と実際に検出されたエンジン回転数Ｎeとを比較することによって、エンジン４の空吹き状態を検出するようになっている。
ここで、エンジン４の空吹き状態が検出された場合（エンジンの推定回転数よりも実際のエンジン回転数Ｎeが大きい場合）、空吹き検出部１３は、車両の走行速度Ｖの大きさに関わらず、エンジン４から出力されるエンジントルクＴが予め設定された第３所定トルクＴ3となるように、エンジン４の出力トルクを抑制するようになっている。つまり、エンジン１が空吹き状態であるときにはクラッチ装置２４が開放状態にあると考えられ、たとえ車両の走行速度Ｖがある程度確保された走行領域においても、エンジントルクＴの急激な変動によってトルクショックやベルトスリップが生じるおそれがある。そのため、本実施形態では、エンジン４の空吹き状態が検出された場合には、直ちにエンジン４の出力トルクを抑制するようになっているのである。
また、空吹き検出部１３は、後述するとおり、一旦エンジン４の空吹きを検出すると、車両の走行速度Ｖが第１所定速度Ｖ1未満になるまでの間は、空吹き状態が継続しているとみなすようになっている。
なお、本実施形態では第３所定トルクＴ3が第１所定トルクＴ1と同一の値（Ｔ3＝Ｔ1）となるように設定されている。また、本実施形態においては、エンジン４の空吹きが検出された場合には、エンジン４の空吹きの状態を示すフラグとして、空吹きフラグが１に設定され、エンジン４の空吹きが検出されなくなると、空吹きフラグを０に設定するようになっている。
また、空吹き検出手段１３は、一旦空吹きフラグが１ｂに設定されると、空吹き検知経験フラグＳをＳ＝１に設定するようになっている。空吹きフラグがエンジン４の空吹きの状態をリアルタイムに反映するフラグであるのに対し、空吹き検知経験フラグＳは、空吹きがなされたことを記憶するフラグとなっている。つまり、一旦このフラグＳがＳ＝１に設定されると、たとえその後空吹きフラグが０の状態になったとしても、車両の走行速度が第１所定速度Ｖ1未満となるまでの間はフラグの変更が行われず、車両の走行速度が第１所定速度Ｖ1未満となって初めてＳ＝０に設定されるようになっている。
［制御フロー］
本発明の一実施形態にかかる自動変速機の制御装置は、図３に示す制御フロー図に従って制御を実施する。なお、この制御フローは、インヒビタスイッチ２がフェール状態である場合に、エンジントルクを抑制する制御を実施するためのフローであり、ＴＣＵ１０内部において所定周期で適宜繰り返し実行されている。なお、インヒビタスイッチ２がフェール状態でない場合には、エンジントルクを抑制する制御は行われず、通常の制御が実施されるようになっているが、通常の制御については説明を省略する。
まず、ステップＡ１０では、ＴＣＵ１０においてＩＮＨ信号，走行速度Ｖ，ストローク信号，エンジントルク信号，エンジン回転数Ｎe，入力回転数Ｎiの各検出値が本制御にかかるパラメータとして読み込まれる。そして、続くステップＡ２０では、フェール判定部１１において、インヒビタスイッチ２がフェール状態にあるか否かが判定される。つまりここでは、入力されたＩＮＨ信号が予め複数設定された所定のＩＮＨ信号のうちのいずれかであるか否かが判定される。
ここで、フェール状態であると判定された場合にはステップＡ２１へ進み、フェール状態でないと判定された場合にはそのままこのフローを終了する。つまり、インヒビタスイッチ２がフェール状態にない場合には、エンジントルクの抑制制御が実施されずに通常の制御が実施されることになる。また、フェール状態にある場合には、ステップＡ２１以下のステップにおいて、さらに具体的な制御が設定，実施されることになる。
ステップＡ２１では、走行速度Ｖが第１所定速度Ｖ1未満であるか否かが判定される。ここで、Ｖ＜Ｖ1であると判定された場合には、ステップＡ２２へ進んで、トルク開放許可フラグが０（トルク開放禁止）に設定される。
また、続くステップＡ２３において、エンジン４から出力されるエンジントルクが第１所定トルクＴ1に設定される。また、続くステップＡ２４において、空吹き検知経験フラグＳがＳ＝０に設定（リセット）される。つまり、例えば空吹き検知経験フラグＳがＳ＝１であった場合には、このステップでＳ＝０に設定されて、空吹き検知経験がリセットされることになる。これにより、継続しているとみなされていた空吹き状態が終了したとみなされることになる。
そして、さらに続くステップＡ９０において、エンジン４から出力されるエンジントルクが第１所定トルクＴ1となるように、エンジン４の出力トルクが抑制されて、このフローを終了する。つまりこの場合、エンジントルクを第１所定トルクＴ1に抑制する制御によって、トルクショックやベルトスリップの可能性に対し、変速機９が保護されることになる。
一方、ステップＡ２１において、走行速度Ｖが第１所定速度Ｖ1未満（Ｖ＜Ｖ1）でない〔すなわち、第１所定速度Ｖ1以上（Ｖ≧Ｖ1）である〕と判定された場合には、ステップＡ３０へ進む。
ステップＡ３０では、空吹き検出部１３において、エンジン４が空吹き状態であるか否かが判定される。ここでは、入力された入力回転数Ｎi及びエンジントルク信号とに基づいてエンジン４の推定回転数が算出されるとともに、このエンジンの推定回転数と実際に検出されたエンジン回転数Ｎeとが比較されて、エンジン４の空吹き状態が判定される。
ここで、エンジン４の空吹き状態が検出された場合、ステップＡ３２へ進んで、空吹きフラグが１（空吹き有り）に設定されるとともに、続くステップＡ３３において空吹き検知経験フラグＳがＳ＝１に設定され、さらに、ステップＡ３４へ進んでトルク開放許可フラグが０（トルク開放禁止）に設定される。そして、続くステップＡ６０でエンジントルクが予め設定された第３所定トルクＴ3に設定され、さらに続くステップＡ９０において、エンジン４から出力されるエンジントルクが第３所定トルクＴ3となるように、エンジン４の出力トルクが抑制されて、このフローを終了する。
つまり、インヒビタスイッチ２がフェール状態にあって、且つ、エンジン４が空吹き状態であるときには、車両の走行速度Ｖに関わらずエンジン４の出力トルクが第３所定トルクＴ3に抑制されることになる。また、ここで一旦空吹きが検出されると、空吹き検知経験フラグＳがＳ＝１に設定されて、空吹きが為されたことが記憶されることになる。
一方、ステップＡ３０において、エンジン４の空吹き状態が検出されなかった場合、ステップＡ３４へ進んで、空吹きフラグが０（空吹き無し）に設定されて、ステップＡ４０へ進む。
ステップＡ４０では、空吹き検知経験フラグＳがＳ＝１であるか否かが判定される。ここで、Ｓ＝１である場合には、ステップＡ４２へ進んで、トルク開放許可フラグが０（トルク開放禁止）に設定され、続くステップＡ７０において、エンジン４から出力されるエンジントルクが第３所定トルクＴ3に設定される。つまりここでは、実際には空吹きがなされていないが、空吹き状態が継続しているとみなされて、エンジントルクが抑制されることになる。
また、さらに続くステップＡ９０において、エンジン４から出力されるエンジントルクが第１所定トルクＴ1となるように、エンジン４の出力トルクが抑制されて、このフローを終了する。つまりこの場合、エンジントルクを第１所定トルクＴ1に抑制する制御によって、トルクショックやベルトスリップの可能性に対し、変速機９が保護されることになる。
ステップＡ４０において、空吹き検知経験フラグＳがＳ＝１でない場合（すなわち、Ｓ＝０である場合）には、ステップＡ４４へ進んで、トルク開放許可フラグが１（トルク開放許可）に設定され、続くステップＡ８０へ進む。
ステップＡ８０では、エンジン４から出力されるエンジントルクが第２所定トルクＴ2に設定され、続くステップＡ９０において、エンジン４から出力されるエンジントルクが第２所定トルクＴ2となるように、エンジン４の出力トルクが抑制されて、このフローを終了する。つまりこの場合、エンジントルクを抑制を開放する（トルク抑制量を減少させる）制御によって、車両の走行性が向上することになる。
［作用・効果］
本発明の一実施形態にかかる自動変速機の制御装置は、以上の制御により、次のような作用・効果を奏する。
インヒビタスイッチ２が故障してフェール状態にあると判定されたような場合に、例えば、インヒビタスイッチ２を交換修理するために車両を移動させた場合における、車両の走行速度，エンジントルク，油圧ポンプのタービントルク及び各フラグの変動を図４にグラフとして示す。
まず、車両の停止時において、図４（ａ）に示すように、時刻ｔ0を以てインヒビタスイッチ２がフェール状態にあると判定されたものとする。このとき、図４（ｂ）に示すように、自動変速機の各プーリへ作動油圧を供給する油圧ポンプ２３のトルクは、ベルト９ｃのスリップを防止するために、所定圧力まで上昇するように制御される。
一方、図４（ｃ）に示すように、エンジントルクは、変速機へ過大なトルクが入力されることのないように第１所定トルクＴ1まで抑制される。また、図４（ｄ）に示すように、トルク開放許可フラグは、時刻ｔ0に０に設定される。そして、車両が発進してその走行速度Ｖが第１所定速度Ｖ1となる時刻ｔ1までの間、エンジントルクＴが第１所定トルクＴ1に抑制された状態が続く。
したがって、開放されていたクラッチ装置２４が締結する車両の発進時や一般にレーシングセレクト操作がなされやすい低速走行時において、エンジントルクを抑制して変速機９を保護することができる。
次に、時刻ｔ1において、車両の走行速度Ｖが第１所定速度Ｖ1以上になると、クラッチ装置２４が締結している状態であるとみなされて、図４（ｄ）に示すように、トルク開放許可フラグが１に設定される。そして、図４（ｃ）に示すように、トルク制限が徐々に開放されてエンジントルクＴが増大するような設定，制御がなされる。なおこのとき、エンジントルクＴは第２所定トルクＴ2に設定されているが、エンジントルク抑制部１２におけるリミッタ１４の働きにより、所定時間ｔdかけてエンジントルクがＴ2まで増加することになる。
したがって、急激に変動することなくエンジントルクＴを増加させることができ、トルクショックを防止して変速機９を保護しながら、車両の走行性を向上させることができる。なお、油圧ポンプ２３においては、エンジントルクＴの上昇に伴ってタービントルクを減少させることにより、油圧回路内における作動油動温を適正に保つことができる。
続いて、時刻ｔ1から所定時間ｔdが経過した時刻ｔ2になると、図４（ｃ）に示すように、エンジントルクＴが第２所定トルクＴ2に抑制された状態となる。
したがって、エンジントルクＴが第１所定トルクＴ1に抑制された状態と比較して、車両の走行性を向上させることができるとともに、且つ、通常時と比較してエンジントルクＴが抑制された状態であるため、インヒビタスイッチ２のフェール状態を操作者（運転者）へ効果的に報知することができる。またこれにより、インヒビタスイッチ２の交換修理を操作者（運転者）へ促すことができる。
また、走行速度Ｖが低下して第２所定速度Ｖ1を下回るようになると（時刻ｔ3）、図４（ｃ）に示すように、エンジントルクＴが減少するような設定，制御がなされる。したがって、例えばこのような状態でレーシングセレクト操作がなされたとしても、変速機９へ過大なトルクが入力されることがなく、変速機９を保護することができる。
次に、インヒビタスイッチ２がフェール状態下にある車両の移動中に、操作者（運転者）による空吹かしが行われた場合について、図５を用いて説明する。
まず、車両の停止時において、図５（ａ）に示すように、時刻ｔ0を以てインヒビタスイッチ２がフェール状態にあると判定されたものとする。時刻ｔ1に車両の走行速度Ｖが第１所定速度Ｖ1以上になると、クラッチ装置２４が締結している状態であるとみなされ、トルク開放許可フラグが１に設定されて、トルク制限が徐々に開放される。そして、所定時間ｔdが経過した時刻ｔ2になると、エンジントルクＴが第２所定トルクＴ2の状態となる。
その後、時刻ｔ5において、操作者（運転者）による空吹かしが行われた場合、図５（ｆ）に示すように、空吹きフラグが１（空吹き有り）に設定されるとともに、図５（ｃ）に示すように、車両の走行速度Ｖの大きさに関わらず、エンジン４から出力されるエンジントルクＴが予め設定された第３所定トルクＴ3（ここでは、Ｔ3＝Ｔ1）となるように、エンジン４の出力トルクが抑制される。
つまり、エンジン４の空吹き状態からクラッチ装置２４が開放状態にあるとみなし、直ちにエンジン４の出力トルクを抑制することで、エンジントルクの急激な変動に由来するトルクショックやベルトスリップを防止することができる。したがって、変速機９を保護することができる。
また、時刻ｔ6において、空吹かしが検出されなくなると、図５（ｆ）に示すように、空吹きフラグが０（空吹き無し）に設定される。しかし、図５（ｇ）に示すように、一旦エンジン４の空吹かしが検出されると、空吹き経験フラグＳがＳ＝１に設定されて、車両の走行速度Ｖが第１所定速度Ｖ1未満になるまでの間は、空吹きが継続しているとみなされる。したがって、図５（ｃ）に示すように、出力トルクＴが第３所定トルクＴ3に抑制された状態を継続させることができる。このように、本制御においては、空吹きがなされたことを記憶することができ、確実にエンジントルクを抑制することができ、トルクショックの発生を未然に防止することができる。
その後、時刻ｔ7において、車両の走行速度Ｖが第１所定速度Ｖ1未満になると、図５（ｇ）に示すように、空吹き経験フラグＳがＳ＝０に設定され、空吹きが終了したとみなされるが、前述の車両の走行速度に基づくエンジントルクの抑制制御がなされることになり、トルク開放許可フラグが０に設定されたままとなり、エンジン４から出力されるエンジントルクＴが予め設定された第１所定トルクＴ1となるように、エンジン４の出力トルクが抑制される。
そして、時刻ｔ8において、車両の走行速度Ｖが第１所定速度Ｖ1以上になると、図５（ｃ）に示すように、トルク抑制が徐々に開放されてエンジントルクＴが第２所定トルクＴ2の状態に戻る。これにより、再び車両の走行性を向上させることができる。このように、空吹き状態によるエンジントルク制御においても、変速機９を保護することができる。
［その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態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変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、変速機９としてベルト式無段変速機（ＣＶＴ）を備えた車両に本発明の自動変速機の制御装置が適用されたものが詳述されているが、本制御装置が制御する対象となる変速機は、自動変速機であればその形式や種類は問われない。
また例えば、上述の実施形態では、空吹き検出部１３がストローク信号，入力回転数Ｎi，エンジン回転数Ｎe等のセンサ情報に基づいてエンジン４の空吹きを検出するようになっているが、エンジン４の空吹き状態を検出する具体的な構成については任意である。また、空吹き検出部１３は本発明の必須の構成要素ではなく、例えばＴＣＵ１０が空吹き検出部１３を備えななくてもよい。
また、上述の実施形態における第１所定トルクＴ1，第２所定トルクＴ2及び第３所定トルクＴ3の大きさは、変速機の種類や形式に応じ適宜設定されるものである。また、所定時間ｔd，第１所定速度Ｖ1及び第２所定速度Ｖ2についても同様である。
本発明の一実施形態にかかる自動変速機の制御装置の全体構成を示す模式的な全体構成図である。 本発明の一実施形態にかかる自動変速機の制御装置におけるエンジントルクの設定量を示すグラフであり、（ａ）は、設定されるエンジントルクと走行速度との関係を示すグラフ、（ｂ）は設定されるエンジントルクと時間との関係を示すグラフである。 本発明の一実施形態にかかる自動変速機の制御装置による制御内容を説明するための制御フロー図である。 本発明の一実施形態にかかる自動変速機の制御装置を搭載した車両における制御作用を説明するためのグラフであり、（ａ）はインヒビタスイッチのフェール判定の変動を示すグラフ、（ｂ）は自動変速機のライン圧制御にかかるタービントルクの経時変化を示すグラフ、（ｃ）はエンジントルクの経時変化を示すグラフ、（ｄ）はエンジントルクの抑制量を設定するためのフラグの変動を示すグラフ、（ｅ）は走行速度の経時変化を示すグラフである。 本発明の一実施形態にかかる自動変速機の制御装置を搭載した車両における制御作用を説明するためのグラフであり、（ａ）はインヒビタスイッチのフェール判定の変動を示すグラフ、（ｂ）は自動変速機のライン圧制御にかかるタービントルクの経時変化を示すグラフ、（ｃ）はエンジントルクの経時変化を示すグラフ、（ｄ）はエンジントルクの抑制量を設定するためのフラグの変動を示すグラフ、（ｅ）は走行速度の経時変化を示すグラフ、（ｆ）はエンジンの空吹き状態を示すフラグの変動を示すグラフ、（ｇ）はエンジンの空吹き経験を示すフラグの変動を示すグラフである。
符号の説明
１ 操作レバー
２ インヒビタスイッチ
３ 車速センサ
４ エンジン
５ アクセルペダルストロークセンサ
６ エンジン回転数センサ
７ マニュアル弁
８ 入力回転数センサ
９ ＣＶＴ変速機（自動変速機）
９ａ プライマリプーリ
９ｂ セカンダリプーリ
９ｃ ベルト
１０ ＴＣＵ（エンジン制御手段）
１１ フェール判定部（フェール判定手段）
１２ エンジントルク抑制部（エンジントルク抑制手段）
１３ 空吹き検出部（空吹き検出手段）
１４ リミッタ（トルク変化率制限手段）
２１ 駆動輪
２２ トルクコンバータ
２３ 油圧ポンプ
２４ クラッチ装置
２５ アクセルペダル

Claims (6)

  1. 車両のエンジンの出力軸側に接続された自動変速機を制御する制御装置であって、
    該エンジンの出力トルクを制御するエンジン制御手段と、
    予め設定された複数のシフトレンジのうちの一つを選択して該自動変速機のシフトレンジを設定する操作レバーと、
    該操作レバーで選択された該シフトレンジに応じたレンジ信号を制御信号として該エンジン制御手段へ出力するためのインヒビタスイッチと、
    該車両の走行速度を検出する車速センサとを備えるとともに、
    該エンジン制御手段は、
    該インヒビタスイッチから該複数のシフトレンジに応じた複数のレンジ信号のうちのいずれかの制御信号が入力されない場合に、該インヒビタスイッチが該制御信号を出力していないとみなしうるフェール状態にあると判定するフェール判定手段と、
    該フェール判定手段において該インヒビタスイッチが該フェール状態にあると判定されたときに、該車速センサで検出された該走行速度に応じて該エンジンの出力トルクを抑制するエンジントルク抑制手段とを有する
    ことを特徴とする、自動変速機の制御装置。
  2. 該エンジントルク抑制手段は、該インヒビタスイッチが該フェール状態にあると判定され、且つ、該走行速度が予め設定された第１所定速度未満である場合には、該エンジントルクが予め設定された第１所定トルクとなるように該エンジンの出力トルクを抑制する
    ことを特徴とする、請求項１記載の自動変速機の制御装置。
  3. 該エンジントルク抑制手段は、該インヒビタスイッチが該フェール状態にあると判定され、且つ、該走行速度が該第１所定速度以上である場合には、該エンジントルクが予め該第１所定トルクよりも大きく設定された第２所定トルクとなるように該エンジンの出力トルクを抑制する
    ことを特徴とする、請求項２記載の自動変速機の制御装置。
  4. 該エンジントルク抑制手段は、該エンジンの出力トルクの時間変化率を予め設定された所定変化率未満に制限するトルク変化率制限手段を有する
    ことを特徴とする、請求項３記載の自動変速機の制御装置。
  5. 該エンジンの空吹き状態を検出する空吹き検出手段を備えるとともに、
    該エンジントルク抑制手段は、該フェール判定手段において該インヒビタスイッチが該フェール状態であると判定され、且つ、該空吹き検出手段において該エンジンの空吹き状態が検出された場合には、該走行速度に関わらず該エンジントルクが予め設定された第３所定トルクとなるように該エンジンの出力トルクを抑制する
    ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動変速機の制御装置。
  6. 該空吹き検出手段は、一旦該エンジンの空吹きを検出すると、該走行速度が該第１所定速度未満になるまでの間は該空吹き状態が継続しているとみなす
    ことを特徴とする、請求項５記載の自動変速機の制御装置。
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