JP2008286281A - 自動変速機の制御装置、制御方法およびその方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】車両周囲の交通状況に応じて、発進クラッチを完全に解放するニュートラル制御を実施する。
【解決手段】ＥＣＴ＿ＥＣＵは、ニュートラル制御を開始するか否かを判定するステップ（Ｓ２００）と、ニュートラル制御を開始すると判定されてから（Ｓ２００にてＹＥＳ）、経過時間Ｃｎｔが予め定められた待機時間Ｔｓよりも大きく（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、かつ、通行停止に対応する信号の点灯が終了するまでの終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｎよりも大きいと（Ｓ２０４にてＹＥＳ）、発進クラッチを完全に解放するステップ（Ｓ２０６）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動変速機の制御に関し、特に、車両周囲の交通状況に応じて適切なタイミングで発進クラッチを完全に解放するニュートラル制御を実施する技術に関する。

一般的に、道路上を通行する車両の燃費向上のための様々な技術が公知となっている。たとえば、特開２０００−０４５８１８号公報（特許文献１）は、省エネルギー／低公害化を実現可能にする広域運転制御方法を開示する。この制御方法は、道路上を走行する多数の道路車両の広域運転制御方法において、道路に沿って設けられた中継手段を介して道路上の車両に交通情報を流し、各車両にあっては、自車両の位置を検出し、ディジタル道路地図情報により、存在道路を特定し、かつ該当位置及び道路に対応する交通情報を中継手段から取り込み、自己の車両駆動機構のアイドリング運転を停止すべきか否かを判断し、停止すべきと判断した場合は、自己の車両駆動機構を停止することを特徴とする。

上述の公報に開示された制御方法によると、消費エネルギーの低減、及び排出ガス量の低減により公害を抑止できるという効果がある。

ところで、自動変速機が搭載され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状態とすることにより、クリープ力の発生を防止して、燃費の向上を図ることが提案されている。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。以下の説明においてこのように変速機をニュートラルに近い状態にする制御をニュートラル制御あるいはＮ制御と記載する。
特開２０００−０４５８１８号

しかしながら、車両周囲の交通状況（たとえば、信号機の各種信号の点灯状態等）の変化などの車両の外部の要因によりニュートラル制御からの復帰タイミングを正確に予測することができないため、ニュートラル制御中に変速機を完全にニュートラル状態にすることができないという問題がある。これは、運転者がブレーキペダルを解除して、アクセルペダルを踏み込む際の、ニュートラル制御からの復帰後の発進時に、駆動力の伝達遅れが発生しないように発進クラッチを半係合状態にしておく必要があるためである。発進クラッチの半係合状態を維持すると、エンジン負荷を十分に下げられないため、ニュートラル制御時において燃費向上が十分でないという問題がある。

上述した公報に開示された運転制御方法においては、運転者の判断によらずに自動的にエンジンを止めているに過ぎず、上述したような問題を解決することができない。

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、車両周囲の交通状況に応じて、発進クラッチを完全に解放するニュートラル制御を実施する自動変速機の制御装置、制御方法およびその方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体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、車両の外部から、車両の前方側の信号機において進行禁止に対応する信号の点灯が終了するまでの終了時間に対応する情報を取得するための取得手段と、取得された終了時間が予め定められた時間以上であって、かつ、車両の停止状態に対応する予め定められた条件を満足すると、係合要素を完全に解放するように係合力を制御するための手段を含む。第７の発明に係る自動変速機の制御方法は、第１の発明に係る自動変速機の制御装置の構成と同じである。

第１の発明によると、車両の前方側の信号機において進行禁止に対応する信号（たとえば、赤信号）の点灯が終了するまでの終了時間が予め定められた時間以上であると、その間に車両が走行を開始することはない。そのため、予め定められた時間が経過するまでの間に係合要素を完全に解放することができる。係合要素を完全に解放することにより、車両の停止中におけるエンジンの負荷を低下させることができる。これにより、燃費の向上が図れる。したがって、車両周囲の交通状況に応じて、発進クラッチを完全に解放するニュートラル制御を実施する自動変速機の制御装置および制御方法を提供することができる。

第２の発明に係る自動変速機の制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、取得手段は、信号機における点灯の態様を受信するための手段を含む。制御装置は、受信された点灯の態様に基づいて終了時間を演算するための手段を含む。第８の発明に係る自動変速機の制御方法は、第２の発明に係る自動変速機の制御装置の構成と同じである。

第２の発明によると、取得手段は、信号機における点灯の態様を受信する。そのため、受信された点灯の態様に基づいて終了時間を演算することにより、進行禁止に対応する信号（たとえば、赤信号）の点灯が終了するまでの時間を取得することができる。

第３の発明に係る自動変速機の制御装置は、第１または２の発明の構成に加えて、制御装置は、予め定められた条件を満足しないと、係合要素が係合状態を維持するように係合力を制御するための手段と、取得された終了時間が予め定められた時間よりも短いと、係合要素が係合状態を維持するように係合力を制御するための手段とをさらに含む。第９の発明に係る自動変速機の制御方法は、第３の発明に係る自動変速機の制御装置の構成と同じである。

第３の発明によると、予め定められた条件を満足しないと、係合要素が係合状態を維持するように係合力が制御される。そのため、車両の発進時においては、運転者の要求に応じて速やかに車両に駆動力を発現させることができる。また、取得された終了時間が予め定められた時間よりも短いと、係合要素が係合状態を維持するように係合力が制御される。そのため、進行禁止に対応する信号の点灯の終了後に、運転者の要求に応じて速やかに車両に駆動力を発現させることができる。

第４の発明に係る自動変速機の制御装置、第１または２の発明の構成に加えて、予め定められた条件を一旦満足した後に、満足しなくなると、完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するための手段と、終了時間についての条件を一旦満足した後に終了時間についての条件を満足しなくなると、完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するための手段とをさらに含む。第１０の発明に係る自動変速機の制御方法は、第４の発明に係る自動変速機の制御装置の構成と同じである。

第４の発明によると、予め定められた条件を一旦満足した後に、たとえば、運転者がブレーキペダルを解除したり、アクセルペダルを踏み込むなどして満足しなくなると、完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御することにより、運転者の車両の発進の意図に応じてニュートラル制御から復帰することができる。また、終了時間についての条件を一旦満足した後に、進行禁止に対応する信号（たとえば、赤信号）の点灯が終了するまでの時間が予め定められた時間よりも短くなると、信号の切換りの直前状態であることを判定することができる。このとき、完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御することにより、信号の切換りに対応させてニュートラル制御から復帰することができる。そのため、いずれの場合における車両の発進時においても、遅れを生じさせることなく車両に駆動力を発現することができる。

第５の発明に係る自動変速機の制御装置は、第４の発明の構成に加えて、予め定められた時間より短い場合に制御される係合要素の係合力の時間変化量は、予め定められた条件を満足しない場合に制御される係合力の時間変化量よりも小さい。第１１の発明に係る自動変速機の制御方法は、第５の発明に係る自動変速機の制御装置の構成と同じである。

第５の発明によると、信号機が切換るタイミングは事前に予測できるため、信号の切換りに対応させてニュートラル制御から復帰する際に、緩やかに係合要素を係合することにより、自動変速機にショックが発生することを抑制しつつ、遅れを生じさせることなく車両に駆動力を発現することができる。一方、予め定められた条件を満足しないときには、車両に対する駆動力の要求は運転者の意思に委ねられるため、駆動力が要求される時点の予測が難しい。そのため、速やかに係合要素を係合することにより、ニュートラル制御からの復帰時に遅れを生じさせることなく車両に駆動力を発現することができる。

第６の発明に係る自動変速機の制御装置は、第１または２の発明の構成に加えて、予め定められた条件を一旦満足した後に、満足しなくなると、完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するための手段と、車両の前方の他車両との距離を検出するための距離検出手段と、検出された他車両との距離が拡大すると、完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するための手段とをさらに含む。第１２の発明に係る自動変速機の制御方法は、第６の発明に係る自動変速機の制御装置の構成と同じである。

第６の発明によると、たとえば、信号機において進行禁止に対応する信号（たとえば、赤信号）が点灯状態であっても、渋滞中などの場合には前方の他車両が動き出す場合がある。そのため、他車両との距離が拡大することが検出されると、完全解放されていた係合要素を係合させることにより、前方の車両に追従して移動する際に遅れが生じることなく車両に駆動力を発現することができる。

第１３の発明に係るプログラムは、第７〜１２のいずれかの発明に係る自動変速機の制御方法をコンピュータで実現されるプログラムであって、第１４の発明に係る記録媒体は、第７〜１２のいずれかの発明に係る自動変速機の制御方法をコンピュータで実現されるプログラムを記録した媒体である。

第１３または第１４の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第７〜１２のいずれかの発明に係る自動変速機の制御方法を実現することができる。

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り返さない。

＜第１の実施の形態＞
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ＥＣＴ（Electronic Controlled Automatic Transmission）＿ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０２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には、エンジン１００と、トランスミッション１０２と、制動装置１１０と、受信機１５０と、エンジンＥＣＵ２００と、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２と、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）＿ＥＣＵ２０４とが搭載される。

エンジン１００の出力軸は、トランスミッション１０２の入力軸に接続される。トランスミッション１０２の出力軸は、プロペラシャフト１０４を介在させて、ディファレンシャルギヤ機構１０６に接続される。ディファレンシャルギヤ機構１０６には、ドライブシャフト１１２を介在させて駆動輪１０８に接続される。すなわち、エンジン１００の出力は、トランスミッション１０２とプロペラシャフト１０４とディファレンシャルギヤ機構１０６とドライブシャフト１１２とを経由して駆動輪１０８に伝達される。

エンジン１００の出力軸には、エンジン回転数ＮＥを検出するエンジン回転数センサ２５０が設けられる。エンジン回転数センサ２５０は、検出されたエンジン回転数ＮＥに対応する信号をエンジンＥＣＵ２００に送信する。

アクセルペダル開度センサ２５２は、運転者のアクセルペダルの操作量を検出する。アクセルペダル開度センサ２５２は、検出されたアクセルペダルの操作量に対応する信号をエンジンＥＣＵ２００に送信する。

トランスミッション１０２には、トルクコンバータと遊星歯車式変速機構とが搭載される。エンジン１００の出力軸は、トルクコンバータの入力軸に接続される。したがって、エンジン回転数センサ２５０により検出されるエンジン回転数ＮＥとトルクコンバータの入力軸回転数（ポンプ回転数）とは同じ回転数である。

トルクコンバータは、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と、入力軸側のポンプ羽根車と、出力軸側のタービン羽根車と、ワンウェイクラッチを有し、トルク増幅機能を発現するステータとから構成される。トルクコンバータと遊星歯車式変速機構とは、回転軸により接続される。トルクコンバータの出力軸回転数ＮＴ（タービン回転数ＮＴ）は、タービン回転数センサ２５４により検出される。遊星歯車式変速機構の出力軸回転数ＮＯＵＴは、出力軸回転数センサ２５６により検出される。

トランスミッション１０２には、係合要素であるクラッチ要素や、ブレーキ要素、ワンウェイクラッチ要素を含む。車両の発進時に使用される１速時には、クラッチ要素およびワンウェイクラッチ要素が係合する。これらのクラッチ要素の中で、発進クラッチ１１４は、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。

制動装置１１０は、ブレーキペダルと、真空倍力装置と、ブレーキマスタシリンダと、油圧回路と、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）（いずれも図示せず）とから構成される。ブレーキペダルは、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。ブレーキディスクは、駆動輪１０８に従動する。

ブレーキペダルが踏込まれると、真空倍力装置によりブレーキペダルからの力（ブレーキ踏力）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。

油圧回路には、ホイルシリンダに供給される油圧を上昇させる増圧ソレノイドと、ホイルシリンダに供給される油圧を下降させる減圧ソレノイドとが設けられる。ＡＢＳ＿ＥＣＵ２０４は、車両の状態に応じて増圧ソレノイドと減圧ソレノイドとを制御して、ホイルシリンダに供給される油圧を制御する。このような構成により、ＡＢＳの機能が実現される。

このようなパワートレーンを制御する車両の制御装置は、エンジン１００を制御するエンジンＥＣＵ２００と、自動変速機の制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２と、ＡＢＳ１１０を制御するＡＢＳ＿ＥＣＵ２０４とを含む。

ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２には、タービン回転数センサ２５４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２５６から出力軸回転数ＮＯＵＴを表わす信号が入力される。また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２には、エンジンＥＣＵ２００から、エンジン回転数センサ２５０にて検知されたエンジン回転数ＮＥを表わす信号と、アクセルペダル開度センサ２５２にて検知されたアクセル開度を表わす信号とが入力される。

これら回転数センサは、トランスミッション１０２内の回転軸（たとえば、トルクコンバータの入力軸、トルクコンバータの出力軸および遊星歯車式変速機構の出力軸）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、トランスミッション１０２内の回転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。

また、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２には、ＡＢＳ＿ＥＣＵ２０４からブレーキ踏力情報を受信する。ブレーキ踏力情報は、ブレーキマスタ圧センサ２６０により検出されるブレーキマスタシリンダの油圧（以下、ブレーキマスタ圧と記載する）を含む。ブレーキマスタ圧センサ２６０は、検出されたブレーキマスタ圧をＡＢＳ＿ＥＣＵ２０４に送信する。

なお、ブレーキ踏力情報は、ブレーキマスタ圧に基づいて算出されるブレーキ踏力を含むようにしてもよい。あるいは、ブレーキ踏力情報は、ブレーキマスタ圧に代えて、運転者が制動装置を操作する際に用いられる操作ペダルであるブレーキペダルの操作量を含むようにしてもよい。ブレーキペダルの操作量は、たとえば、ブレーキペダルに設けられるブレーキストロークセンサにより検出されるようにしてもよいし、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換る信号を出力する（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によりブレーキペダルの所定の操作量を検出するようにしてもよい。

また、ＡＢＳ＿ＥＣＵ２０４には、駆動輪１０８の回転数を検出する車輪速センサ２５８が接続されている。車輪速センサ２５８は、検出された駆動輪１０８の回転数に対応する信号をＡＢＳ＿ＥＣＵ２０４に送信する。ＡＢＳ＿ＥＣＵ２０４は、入力された駆動輪の回転数に基づいて車速Ｖを算出する。ＡＢＳ＿ＥＣＵ２０４は、算出された車速ＶをＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２に送信する。なお、車速Ｖは、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２において算出されてもよい。

このような車両のパワートレーンにおいて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、車両の停止状態に対応する予め定められた条件（シフトポジションが前進走行（Ｄ）ポジションであって、アクセルオフかつブレーキ踏力が予め定められた踏力より大きくかつ車速が所定車速以下）を満足すると判定すると、発進クラッチ１１４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。なお、ブレーキ踏力が予め定められた踏力よりも大きいか否かは、ブレーキマスタ圧に基づいて判定すればよい。

さらに、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、ニュートラル制御を実行しているときに、予め定められた条件を満足しないと判定すると（たとえば、ブレーキ踏力が予め定められた踏力以下であることを検出したり、制動装置１１０に対する操作量の減少を検出したりすると）、ニュートラル制御から復帰するように発進クラッチ１１４を制御する。ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、制動装置１１０に対する操作量の減少をブレーキマスタ圧の減少により検出する。

信号機９００は、進行可能に対応する信号を点灯させたり、進行禁止に対応する信号１０００を点灯させたりする。本実施の形態において信号機９００は、赤信号と黄信号と青信号とを含む。進行禁止に対応する信号１０００が赤信号である。信号機９００は、進行禁止に対応する信号１０００を点灯する際に、信号１０００の点灯の終了までの時間情報を含む点灯態様で点灯する。たとえば、信号機９００は、人が検知できない高周波数で信号１０００を点滅点灯させる。信号１０００の点滅点灯の態様（たとえば、周波数等）には、信号１０００の点灯の終了までの時間情報を含む。

受信機１５０は、車両の外部から、車両の前方側の信号機９００において進行禁止に対応する信号１０００の点灯が終了するまでの終了時間に対応する情報を取得する。

具体的には、受信機１５０は、信号機９００の信号１０００からの光を受光する装置であって、信号機９００から信号１０００の信号の点灯の態様を受信する。受信機１５０は、受信した点灯の態様を信号切換り情報としてＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２に送信する。ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、受信された点灯の態様に基づいて終了時間を演算する。なお、受信機１５０は、たとえば、受信した点灯の態様（たとえば、点滅の周波数）および予め記憶された点灯の態様と終了時間との関係に基づいて終了時間を演算するようにしてもよい。

本実施の形態においては、信号１０００から受信機１５０に対して光通信により終了時間を含む情報を送信するとして説明したが、受信機１５０において車両の前方側の信号９００の信号１０００の点灯の終了までの時間が取得できれば、特にこのような態様に限定されるものではない。たとえば、受信機１５０は、車両の周囲の道路交通情報を発信する基地局から、車両の前方側の信号機９００の進行禁止に対応する信号１０００の点灯が終了するまでの終了時間に対応する情報を受信するようにしてもよい。また、受信機１５０は、たとえば車両前方側の信号機の信号を含む予め定められた範囲を撮像するカメラにより構成されてもよい。

本実施の形態においては、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２が、受信された終了時間が予め定められた時間以上であって、かつ、車両の停止状態に対応する予め定められた条件を満足すると、係合要素である発進クラッチ１１４が完全に解放するように発進クラッチ１１４の係合力を制御する点に特徴を有する。

さらに、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、受信された終了時間が予め定められた時間よりも短いか、あるいは、上述した予め定められた条件を満足しないと、発進クラッチ１１４が係合状態を維持するように係合力を制御する。

さらに、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、予め定められた条件を一旦満足した後に、満足しなくなったり、あるいは、終了時間についての条件を一旦満足した後に、満足しなくなったりすると、完全解放されていた発進クラッチ１１４を係合させるように係合力を制御する。

図２に、本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２の機能ブロック図を示す。ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、入力インターフェース（以下、入力Ｉ／Ｆと記載する）３００と、演算処理部４００と、記憶部５００と、出力インターフェース（以下、出力Ｉ／Ｆ）６００とを含む。

入力Ｉ／Ｆ３００は、アクセルペダル開度センサからのアクセル開度信号と、ＡＢＳ＿ＥＣＵ２０４からのブレーキ踏力情報および車速情報と、受信機１５０からの信号切換り情報とを受信する。

演算処理部４００は、Ｎ制御開始処理部４０２と、Ｎ制御強制終了判定部４０４と、強制終了処理部４０６と、Ｎ制御復帰処理部４０８とを含む。

Ｎ制御開始処理部４０２は、Ｎ制御を開始するか否かを判定する。Ｎ制御開始処理部４０２は、予め定められた条件が成立すると、Ｎ制御を開始することを判定する。さらに、Ｎ制御開始処理部４０２は、Ｎ制御の開始判定からの経過時間Ｃｎｔを計測する。Ｎ制御開始処理部４０２は、計測された経過時間Ｃｎｔが予め定められた待機時間Ｔｓよりも大きいか否かを判定する。Ｎ制御開始処理部４０２は、さらに、進行禁止に対応する信号１０００の点灯が終了するまでの終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｎよりも大きいか否かを判定する。なお、進行禁止に対応する信号１０００の点灯が終了するまでの終了時間は、信号切換り情報に含まれる。Ｎ制御開始処理部４０２は、Ｎ制御の開始が判定されてから予め定められた待機時間Ｔｓの経過が判定され、かつ、終了時時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｎよりも大きいと、発進クラッチ１１４を解放制御する。

Ｎ制御強制終了判定部４０４は、Ｎ制御を強制終了するか否かを判定する。具体的には、Ｎ制御強制終了判定部４０４は、車両の状態が予め定められた条件を満足しないと、すなわち、たとえば、アクセルがオンされ、かつ、ブレーキ踏力が予め定められた踏力以下になると、Ｎ制御を強制終了することを判定する。なお、Ｎ制御強制終了判定部４０４は、Ｎ制御を強制終了することを判定すると、強制終了判定フラグをオンするようにしてもよい。

強制終了処理部４０６は、Ｎ制御を強制終了することが判定されると、発進クラッチ１１４が完全係合状態になるように発進クラッチ１１４の係合力を制御する。強制終了処理部４０６は、後述するＮ制御復帰処理部４０８よりも発進クラッチ１１４の係合力の時間変化量が大きくなるように発進クラッチ１１４の係合力を制御する。そのため、発進クラッチ１１４の係合が開始されてから完了するまでの係合時間は、後述するＮ制御復帰処理部４０８による係合時間よりも短い。このように強制終了処理部４０６は、急係合により発進クラッチ１１４を完全係合状態にする。なお、強制終了処理部４０６は、強制終了判定フラグがオンであると、発進クラッチ１１４を急係合するようにしてもよい。

Ｎ制御復帰処理部４０８は、信号切換りまでの終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｆ以下になると、発進クラッチ１１４が完全係合状態になるように発進クラッチ１１４の係合力を制御する。上述したように、Ｎ制御復帰処理部４０８による係合時間は、強制終了処理部４０６による係合時間よりも長い。このようにＮ制御復帰処理部４０６は、緩やかな係合により発進クラッチ１１４を完全係合状態にする。

また、本実施の形態において、Ｎ制御開始処理部４０２と、Ｎ制御強制終了判定部４０４と、強制終了処理部４０６と、Ｎ制御復帰処理部４０８とは、いずれも演算処理部４００であるＣＰＵが記憶部５００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

記憶部５００には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部４００からデータが読み出されたり、格納されたりする。

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＿ＥＣＵ２０２で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＿ＥＣＵ２０２は、Ｎ制御開始処理を実行する。Ｓ１０２にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、Ｎ制御を強制終了するか否かを判定する。Ｎ制御を強制終了することが判定されると（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）、処理はＳ１０６に移される。

Ｓ１０４にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、急係合により発進クラッチ１１４が完全係合状態なるように係合力を制御する。Ｓ１０６にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、Ｎ制御復帰処理を実行する。

次に、図４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＿ＥＣＵ２０２で実行されるＮ制御開始処理のプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ２００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、Ｎ制御を開始するか否かを判定する。具体的には、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、Ｎ制御についての予め定められた条件が成立するか否かを判定する。ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、Ｎ制御についての予め定められた条件が成立するとＮ制御を開始することを判定する。Ｎ制御を開始することが判定されると（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＿ＥＣＵ２０２は、Ｎ制御の開始が判定されてからの経過時間Ｃｎｔが予め定められた待機時間Ｔｓよりも大きいか否かを判定する。経過時間Ｃｎｔが予め定められた待機時間Ｔｓよりも大きいと（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４に移される。もしそうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理はＳ２０２に戻される。

Ｓ２０４にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、Ｎ制御の開始が判定されてから予め定められた待機時間Ｔｓが経過した時点で、終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｎよりも大きいか否かを判定する。終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｎよりも大きいと（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＿ＥＣＵ２０２は、発進クラッチ１１４が完全に解放されるように発進クラッチ１１４の係合力を制御する。

次に、図５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＿ＥＣＵ２０２で実行されるＮ制御復帰処理のプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ３００にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、Ｎ制御が実施中であるか否かを判定する。Ｎ制御が実施中であると（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ３０２に移される。もしそうでないと（Ｓ３００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ３０２にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｆ以下であるか否かを判定する。終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｆ以下であると（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、処理はＳ３０４に移される。もしそうでないと（Ｓ３０２にてＮＯ）、処理はＳ１０２に戻される。

Ｓ３０４にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、緩やかな係合により発進クラッチ１１４が完全係合状態になるように発進クラッチ１１４の係合力を制御する。

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＿ＥＣＵ２０２の動作について図６を参照にしつつ説明する。

たとえば、赤信号により車両が交差点手前の停止線で停止した場合を想定する。このとき、運転者は、アクセルペダルを解除状態にし、かつ、ブレーキペダルを踏み込んだ状態となる。また、車両は停止しているため、車両の速度は略ゼロである。

時間Ｔ（０）にて、Ｎ制御開始処理が実行される（Ｓ１００）。このとき、Ｎ制御についての予め定められた条件が成立しないと、Ｎ制御は開始されず（Ｓ２００にてＮＯ）、発進クラッチ１１４が係合状態を維持するように係合力が制御される。

一方、Ｎ制御についての予め定められた条件が成立すると、Ｎ制御を開始することを判定する（Ｓ２００にてＹＥＳ）。そして、Ｎ制御を開始してからタイマを起動させて、経過時間Ｃｎｔを計測する。計測された経過時間Ｃｎｔが予め定められた時間Ｔｓよりも大きく（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｎよりも大きいと（Ｓ２０４にてＹＥＳ）、時間Ｔ（１）にて、発進クラッチ１１４が完全に解放されることにより（Ｓ２０６）、Ｎ制御が開始される。なお、終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｎ以下であると（Ｓ２０４にてＮＯ）、発進クラッチ１１４が係合状態を維持するように係合力が制御される。

そして、Ｎ制御についての予め定められた条件が不成立になると、Ｎ制御の強制終了が判定されて（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、発進クラッチ１１４が完全係合状態になるまで急係合される（Ｓ１０４）。

一方、Ｎ制御についての予め定められた条件が成立した状態であると、Ｎ制御の強制終了が判定されないため（Ｓ１０２にてＮＯ）、Ｎ制御復帰処理が実行される（Ｓ１０６）。

すなわち、Ｎ制御が実施中であれば（Ｓ３００にてＹＥＳ）、終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｆ以下であるか否かが判定される（Ｓ３０２）。時間Ｔ（２）にて、終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｆ以下であると（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、発進クラッチ１１４が完全係合状態になるまで緩やかに係合される（Ｓ３０４）。

一方、終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｆよりも大きいと（Ｓ３０２にてＮＯ）、Ｎ制御が強制終了されるか否かが判定される（Ｓ１０２）。これにより、信号機９００において赤信号の点灯が完了する時点で、あるいは、運転者がブレーキペダルからアクセルペダルに踏み換えた時点で、車両はＮ制御から復帰した状態となる。

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、車両の前方側の信号機において進行禁止に対応する信号（たとえば、赤信号）の点灯が終了するまでの終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｎ以上であると、発進クラッチが完全に解放される。そのため、車両の停止中におけるエンジンの負荷を低下させることができる。これにより、燃費の向上が図れる。したがって、交通状態に応じて、発進クラッチを完全に解放するニュートラル制御を実施する自動変速機の制御装置および制御方法を提供することができる。

さらに、予め定められた条件を一旦満足した後に、たとえば、運転者がブレーキペダルを解除したり、アクセルペダルを踏み込むなどして満足しなくなると、完全解放されていた発進クラッチを係合させるように係合力を制御することにより、運転者の車両の発進の意図に応じてニュートラル制御から復帰することができる。また、終了時間についての条件を一旦満足した後に、進行禁止に対応する信号の点灯が終了するまでの時間が予め定められた時間よりも短くなると、信号の切換りの直前状態であることを判定することができる。このとき、完全解放されていた発進クラッチを係合させるように係合力を制御することにより、信号の切換りに対応させてニュートラル制御から復帰することができる。そのため、いずれの場合における車両の発進時においても、遅れを生じさせることなく車両に駆動力を発現することができる。

また、信号機が切換るタイミングは事前に予測できるため、信号の切換りに対応させてニュートラル制御から復帰する際に、緩やかに発進クラッチを係合することにより、自動変速機にショックが発生することを抑制しつつ、遅れを生じさせることなく車両に駆動力を発現することができる。一方、予め定められた条件を満足しないときには、車両に対する駆動力の要求は運転者の意思に委ねられるため、駆動力が要求される時点の予測が難しい。そのため、速やかに発進クラッチを係合することにより、復帰後に遅れを生じさせることなく車両に駆動力を発現することができる。

さらに、予め定められた条件を満足しないと、発進クラッチが係合状態を維持するように係合力が制御される。そのため、車両の発進時においては、運転者の要求に応じて速やかに車両に駆動力を発現させることができる。また、取得された終了時間が予め定められた時間よりも短いと、発進クラッチが係合状態を維持するように係合力が制御される。そのため、進行禁止に対応する信号の点灯の終了後に、運転者の要求に応じて速やかに車両に駆動力を発現させることができる。

＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態に係る自動変速機の制御装置について説明する。本実施の形態に係る自動変速機の制御装置は、上述の第１の実施の形態に係る自動変速機の制御装置の構成と比較して、前方の他車両との距離を検出するミリ波レーダをさらに含む点およびＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２で実行されるプログラムの制御構造が異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る自動変速機の制御装置の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２が搭載される車両には、ミリ波レーダがさらに設けられる。ミリ波レーダは、前方の他車両との相対距離を検出し、検出された距離を示す信号をＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２に送信する。なお、前方の他車両との相対距離を検出できれば、特にミリ波レーダを用いることに限定されるものではない。

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＿ＥＣＵ２０２で実行されるＮ制御復帰処理のプログラムの制御構造について説明する。

なお、図７に示したフローチャートの中で、前述の図５に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。

Ｓ３００にて、Ｎ制御が実施中であることが判定されると、Ｓ３５０にて、ＥＣＴ＿ＥＣＵ２０２は、終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｆ以下であるという条件および前方の他車両との距離が予め定められた距離以上に拡大したという条件のうちの少なくともいずれか一方が成立するか否かを判定する。終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｆ以下であるという条件および前方の他車両との距離が予め定められた距離以上に拡大したという条件のうちの少なくともいずれか一方が成立すると判定すると（Ｓ３５０にてＹＥＳ）、処理はＳ３０４に移される。いずれの条件も成立しないと（Ｓ３５０にてＮＯ）、Ｓ３０４に移される。

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＿ＥＣＵ２０２の動作について説明する。

なお、Ｎ制御が開始されるまでの動作は、上述の第１の実施の形態に係る自動変速機の制御装置の動作と同じであるため、その詳細な説明は繰り返さない。

Ｎ制御の強制終了が判定されないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、Ｎ制御復帰処理が実行される（Ｓ１０６）。

すなわち、Ｎ制御が実施中であれば（Ｓ３００にてＹＥＳ）、終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｆ以下であるという条件および前方の他車両との距離が予め定められた距離以上に拡大したという条件のうちの少なくともいずれか一方が成立するか否かが判定される（Ｓ３５０）。終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｆ以下であると、あるいは、前方の他車両との距離が予め定められた距離以上に拡大すると（Ｓ３５０にてＹＥＳ）、発進クラッチ１１４が完全係合状態になるまで緩やかに係合される（Ｓ３０４）。

一方、終了時間Ｔｂが予め定められた時間Ｔｆよりも大きく、かつ、前方の他車両との距離が予め定められた距離以上に拡大しないと（Ｓ３５０にてＮＯ）、Ｎ制御が強制終了されるか否かが判定される（Ｓ１０２）。これにより、信号機９００において赤信号の点灯が完了する時点で車両はＮ制御から復帰した状態となる。

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、上述の第１の実施の形態に係る自動変速機の制御装置により発現する効果に加えて、たとえば、信号機において進行禁止に対応する信号が点灯状態であっても、渋滞中などの場合には前方の他車両が動き出す場合がある。そのため、他車両との距離が拡大することが検出されると、完全解放されていた係合要素を係合させることにより、前方の車両に追従して移動する際に遅れが生じることなく車両に駆動力を発現することができる。

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。

第１の実施の形態に係る自動変速機の制御装置が搭載される車両の構成を示す概略ブロック図である。 第１の実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるＥＣＴ＿ＥＣＵの機能ブロック図である。 第１の実施の形態に係る自動変速機の制御装置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である。 第１の実施の形態に係る自動変速機の制御装置で実行されるＮ制御開始処理のプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 第１の実施の形態に係る自動変速機の制御装置で実行されるＮ制御復帰処理のプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 第１の実施の形態に係る自動変速機の制御装置の動作を示すタイミングチャートである。 第２の実施の形態に係る自動変速機の制御装置で実行されるＮ制御復帰処理のプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ エンジン、１０２ トランスミッション、１０４ プロペラシャフト、１０６ ディファレンシャルギヤ機構、１０８ 駆動輪、１１０ 制動装置、１１２ ドライブシャフト、１５０ 受信機、２００ エンジンＥＣＵ、２０２ ＥＣＴ＿ＥＣＵ、２０４ ＡＢＳ＿ＥＣＵ、３００ 入力Ｉ／Ｆ、４００ 演算処理部、４０２ Ｎ制御開始処理部、４０４ Ｎ制御強制終了判定部、４０６ 強制終了処理部、４０８ Ｎ制御復帰処理部、５００ 記憶部、６００ 出力部、９００ 信号機、１０００ 信号灯。

Claims (14)

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って、
   前記車両の外部から、前記車両の前方側の信号機において進行禁止に対応する信号の点灯が終了するまでの終了時間に対応する情報を取得するための取得手段と、
   前記取得された終了時間が予め定められた時間以上であって、かつ、前記車両の停止状態に対応する予め定められた条件を満足すると、前記係合要素を完全に解放するように係合力を制御するための手段を含む、自動変速機の制御装置。
2. 前記取得手段は、前記信号機における点灯の態様を受信するための手段を含み、
   前記制御装置は、前記受信された点灯の態様に基づいて前記終了時間を演算するための手段を含む、請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記制御装置は、
   前記予め定められた条件を満足しないと、前記係合要素が係合状態を維持するように係合力を制御するための手段と、
   前記取得された終了時間が予め定められた時間よりも短いと、前記係合要素が係合状態を維持するように係合力を制御するための手段とをさらに含む、請求項１または２に記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記制御装置は、
   前記予め定められた条件を一旦満足した後に、満足しなくなると、前記完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するための手段と、
   前記終了時間についての条件を一旦満足した後に前記終了時間についての条件を満足しなくなると、前記完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するための手段とをさらに含む、請求項１または２に記載の自動変速機の制御装置。
5. 前記予め定められた時間より短い場合に制御される係合要素の係合力の時間変化量は、前記予め定められた条件を満足しない場合に制御される係合力の時間変化量よりも小さい、請求項４に記載の自動変速機の制御装置。
6. 前記制御装置は、
   前記予め定められた条件を一旦満足した後に、満足しなくなると、前記完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するための手段と、
   前記車両の前方の他車両との距離を検出するための距離検出手段と、
   前記検出された他車両との距離が拡大すると、前記完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するための手段とをさらに含む、請求項１または２に記載の自動変速機の制御装置。
7. 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方法であって、
   前記車両の外部から、前記車両の前方側の信号機において進行禁止に対応する信号の点灯が終了するまでの終了時間に対応する情報を取得する取得ステップと、
   前記取得された終了時間が予め定められた時間以上であって、かつ、前記車両の停止状態に対応する予め定められた条件を満足すると、前記係合要素を完全に解放するように係合力を制御するステップとを含む、自動変速機の制御方法。
8. 前記取得ステップは、前記信号機における点灯の態様を受信するステップを含み、
   前記制御方法は、前記受信された点灯の態様に基づいて前記終了時間を演算するステップを含む、請求項７に記載の自動変速機の制御方法。
9. 前記制御方法は、
   前記予め定められた条件を満足しないと、前記係合要素が係合状態を維持するように係合力を制御するステップと、
   前記取得された終了時間が予め定められた時間よりも短いと、前記係合要素が係合状態を維持するように係合力を制御するステップとをさらに含む、請求項７または８に記載の自動変速機の制御方法。
10. 前記制御方法は、
    前記予め定められた条件を一旦満足した後に、満足しなくなると、前記完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するステップと、
    前記終了時間についての条件を一旦満足した後に前記終了時間についての条件を満足しなくなると、前記完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するステップとをさらに含む、請求項７または８に記載の自動変速機の制御方法。
11. 前記予め定められた時間より短い場合に制御される係合要素の係合力の時間変化量は、前記予め定められた条件を満足しない場合に制御される係合力の時間変化量よりも小さい、請求項１０に記載の自動変速機の制御方法。
12. 前記制御方法は、
    前記予め定められた条件を一旦満足した後に、満足しなくなると、前記完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するステップと、
    前記車両の前方の他車両との距離を検出するステップと、
    前記検出された他車両との距離が拡大すると、前記完全解放されていた係合要素を係合させるように係合力を制御するステップとをさらに含む、請求項７または８に記載の自動変速機の制御方法。
13. 請求項７〜１２のいずれかに記載の自動変速機の制御方法をコンピュータで実現されるプログラム。
14. 請求項７〜１２のいずれかに記載の自動変速機の制御方法をコンピュータで実現されるプログラムを記録した記録媒体。

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