JP3656506B2

JP3656506B2 - Creep force control device for vehicle automatic transmission

Info

Publication number: JP3656506B2
Application number: JP2000063753A
Authority: JP
Inventors: 星児島; 憲次郎藤田; 克俊臼杵; 真人島津
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2000-03-08
Filing date: 2000-03-08
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2020-03-08
Also published as: JP2001254821A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用自動変速機のクリープ力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等の車両に備えられたトルクコンバータ式の自動変速機において、シフトレンジが走行レンジ（以下、Ｄレンジという）のままで停車すると、低速段（例えば、第１速段）を達成するために係合されていた摩擦要素（フォワードクラッチ）をスリップさせて、ニュートラル状態に近づけるように制御する技術が提案されている。
【０００３】
このような制御は、一般にアイドルニュートラル制御又はクリープ力制御と呼ばれるものであり、このようなアイドルニュートラル制御（以下、単にニュートラル制御という）を実行することで、エンジン負荷を低減して燃料消費量及びアイドル振動の低減を図ることができる。
上述のようなニュートラル制御では、例えばフォワードクラッチへの係合油圧の供給状態を調整するソレノイド弁をデューティ制御することでフォワードクラッチの係合力が制御される。そして、このようにフォワードクラッチの係合力を制御することにより、フォワードクラッチのスリップ量が制御されて、Ｄレンジであってもニュートラル状態に近い状態を実現することができるのである。
【０００４】
ニュートラル制御の開始条件としては、例えば、車速０ｋｍ／ｈ，フットブレーキ操作中，スロットル開度０％及び第１速段達成から所定時間経過していること、等が設定されており、上記全ての条件が成立すると、コントローラからの指令に基づきニュートラル制御が開始される。
また、フットブレーキ操作の解除，アクセルペダルの操作，車速が所定値以上となった、等のニュートラル制御解除条件がいずれか１つでも成立すると、ニュートラル制御が解除される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなニュートラル制御の実行時には、例えば図６（ａ）〜（ｃ）に示すような特性で制御を行なうことが考えられる。以下、これら図６（ａ）〜（ｃ）を用いてニュートラル制御実行時の制御の一例について説明すると、まず、ニュートラル制御の開始条件が成立すると〔図６（ｂ）のＳＳ参照〕、ニュートラル制御の突入制御が開始される〔図６（ｃ）参照〕。なお、図中では、ニュートラル制御を単にＮ制御と記す。
【０００６】
この場合、フォワードクラッチ用のソレノイドのデューティ率（係合力指令値）Ｄが、１００％から係合状態のフォワードクラッチが滑り出す直前のデューティ率Ｄ_Ｎまでステップ状に減少する。その後、デューティ率を徐々に減じていき、フォワードクラッチが次第に解放側に操作される。
これにより、図６（ｃ）に示すように、フォワードクラッチの油圧が低下して、それまで係合状態で停止保持されていたタービンが回転し始める。そして、タービン回転速度Ｎtが、図６（ａ）に示すスリップ判定値ΔＮ_Ｂを越えると、突入制御が終了する（タービンスリップ判定ＳＢ１）。
【０００７】
突入制御が終了すると、次に定常制御が開始される〔図６（ｃ）参照〕。この定常制御では、最初はタービン回転速度Ｎtの変化率ｄＮt／ｄｔが目標値に一致するようにデューティ率Ｄがフィードバック制御される。なお、定常制御開始時のデューティ率Ｄの初期値としては、突入制御で漸減させた最後のデューティ率Ｄに所定値ΔＤ_B(例えば、デューティ率Ｄの２％）を加算した値が適用される。
【０００８】
その後、タービン回転速度Ｎtとエンジン回転速度Ｎｅとの比（Ｎt／Ｎｅ、以下、単に速度比ｅという）が所定値まで達すると（図中のＦＢ)、今度は、タービン回転速度Ｎtとエンジン回転速度Ｎｅとのスリップ量ＮＳ（＝Ｎｅ−Ｎｔ）が一定となるようにフィードバック制御が実行される。この場合、具体的には、スリップ量ＮＳの変化率ｄＮＳ／ｄｔに対して周期的に目標値が設定され、上記スリップ量変化率ｄＮＳ／ｄｔが目標値となるようにフィードバック制御が実行される。
【０００９】
このように、図に示すＦＢを境に、フィードバック制御の対象が、タービン回転速度変化率ｄＮt／ｄｔからスリップ量変化率ｄＮＳ／ｄtに切り換えられ、その後は、ニュートラル制御の解除条件が成立するまで、上記のフィードバック制御が継続される。
一方、ニュートラル制御の解除条件が成立すると（図中のＥＳ参照)、所定のデューティ率（基準デューティ率）Ｄ_Aに、所定のデューティ率ΔＤ_AFを加えたデューティ率が短時間（ｔ１）だけ出力される。このＤ_A＋ΔＤ_AFは、解放状態のフォワードクラッチの遊び分を詰めるために出力されるものであり、初期フィルともいう。
【００１０】
そして、所定時間ｔ１が経過すると、フォワードクラッチ７の係合開始が判定されるまで（図中のＳＢ）基準デューティ率Ｄ_Aが出力される。なお、上記基準デューティ率Ｄ_Aは、それまでスリップしていたフォワードクラッチが係合を開始するのに適したデューティ率に設定されている。
フォワードクラッチの係合開始が判定されると、その後はタービン回転速度変化率ｄＮｔ／ｄｔが目標変化率に一致するようにフィードバック制御が実行され、タービン回転速度Ｎｔが所定値以下となるとフォワードクラッチの同期が判定される（即ち、フォワードクラッチの係合が判定される）。
【００１１】
その後、フォワードクラッチの同期が判定されると（図中のＦＦ)、所定デューティ率ΔＤ_Eを所定時間だけ加算して出力した後、デューティ率を１００％に設定（全圧供給）して、ニュートラル制御の解除制御が終了する（図中のＳＦ)。
なお、車速が生じた場合には、フォワードクラッチのスリップ量変化率が目標変化率に一致するようにフィードバック制御が行なわれる。ここでフォワードクラッチのスリップ量変化率は、変速機の入力側回転速度変化率（即ちタービン回転速度変化率）ｄＮｔ／ｄｔと、フォワードクラッチ直後の変速機の回転速度変化率ｄＮ_T1／ｄｔとの差（ｄＮｔ／ｄｔ−ｄＮ_T1／ｄｔ）で算出することができる。また、上記回転速度Ｎ_T1は、変速機の出力側回転速度Ｎｏと、１速のギア比ｉ₁とを用いて、Ｎ_T1＝ｉ₁・Ｎｏと表すことができ、フォワードクラッチのスリップ量変化率は、ｄＮｔ／ｄｔ−ｉ₁・ｄＮｏ／ｄｔと表すことができる。そして，車速が生じた場合には、この値が目標変化率に一致するようにフィードバック制御が行なわれるのである。
【００１２】
ところで、ニュートラル制御の解除条件は、必ずしも上述のようなスリップ量変化率ｄＮＳ／ｄtのフィードバック制御中（図中のＦＢ以降）に成立するとは限らず、例えば、タービンスリップ判定（ＳＢ１）直後に解除条件が成立することも考えられる。
しかしながら、このような場合、上述の解除制御と同様に、基準デューティ率Ｄ_Aを適用すると、フォワードクラッチを円滑に係合できず、ショックが生じるおそれがある。
【００１３】
以下、この理由について簡単に説明する。
図７はフォワードクラッチの係合に必要な油圧（又は油圧に相当するデューティ率）を示す図であり、トルクコンバータの特性から決定される油圧特性である。図７に示すように、この油圧はトルクコンバータの速度比ｅ相関関係があり、速度比ｅが大きくなるほど（すなわちニュートラル状態に近づくほど）、フォワードクラッチの係合に必要な油圧は低くなる。これは、トルクコンバータの特性上、速度比ｅが小さくなるとトランスミッションに入力されるトルクが大きくなるからである。
【００１４】
ここで、図６（ｂ）のＦＢ以降は速度比ｅが０．９程度であり、上述のように基準デューティ率Ｄ_Aは、速度比ｅが０．９程度のときにフォワードクラッチの係合開始に適したデューティ率に設定されているので、ＦＢ以降は円滑に解除制御を開始できる。
これに対して、タービンスリップ判定（ＳＢ１）直後は速度比ｅが０．３程度であり、このとき解除条件が成立したからといって基準デューティ率Ｄ_Aを出力しても、図７に示すように、ΔＤ_Lだけ油圧（デューティ率）が不足することになる。
【００１５】
この場合、フォワードクラッチを十分に係合することができず、フォワードクラッチのスリップを抑制することができなくなる。フォワードクラッチのスリップを抑制できないと、速度比は大きくなり、やがて速度比ｅが０．９程度になってからフォワードクラッチが係合するのである。
すなわち、タービンスリップ判定（ＳＢ１）が行なわれたころ（速度比ｅ＝０．３程度）に、ニュートラル制御の解除条件が成立した場合、基準デューティ率Ｄ_Aを出力してもすぐにはフォワードクラッチを係合できず、一旦速度比ｅ＝０．９程度までフォワードクラッチがスリップしてからフォワードクラッチの係合が開始されることになる。
【００１６】
このため、フォワードクラッチの係合開始判定（ＳＢ）までの時間が長くなってしまい、ドライバが違和感を覚えるという課題がある。さらには、このようにフォワードクラッチがスリップしいている間に、ドライバがアクセルペダルを踏み込むと、このときはフォワードクラッチが略解放状態であるためエンジンの回転速度が急上昇して、その後フォワードクラッチが急激に係合してショックが生じるという課題がある。
【００１７】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、どのような状態で解除条件が成立しても、摩擦要素（フォワードクラッチ）に対して最適な係合力指令値（デューティ率）を設定できるようにした、車両用自動変速機のクリープ力制御装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置では、自動変速機のシフトレンジが走行レンジであるときに所定の条件が成立すると、走行時に係合される摩擦要素の係合力が低下してクリープ力が低下し、その後、フィードバック制御手段により摩擦要素の係合力がフィードバック制御されて、自動変速機がニュートラル状態に近い状態に保持される。
【００１９】
そして、判定手段により上記クリープ力低下状態を解除する解除条件が成立したと判定されると、回転速度比検出手段により自動変速機の入力回転速度とエンジンの回転速度との比（回転速度比）が検出される。そして、回転速度比が所定値よりも大きい場合、係合力指令値設定手段によって、エンジン回転速度に応じた基準値が摩擦要素に対する係合力指令値として設定され、回転速度比が該所定値よりも小さい場合、基準値に回転速度比に応じた補正値を加えた値が摩擦要素に対する係合力補正値として設定される。
【００２０】
これにより、解除条件成立後に出力される係合力指令値が、回転速度比を考慮した最適な値に設定され、摩擦要素のスリップが防止されるとともに摩擦要素の係合ショックの発生を防止できる。
なお、上記係合力指令値は、それまでスリップしていた摩擦要素の係合を開始するのに適した値に設定するのが好ましい。
【００２１】
また、請求項２記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置では、係合力指令値設定手段に、基準値を設定する基準値設定手段と、補正値を設定する補正値設定手段とが設けられ、補正値は摩擦要素が係合するために必要な係合力指令値のうち、基準値に対する不足分に相当する値として設定される。これにより、エンジンの運転状態に関わらず安定した解除制御を行なうことができる。
また、請求項３記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置では、係合力指令値設定手段は、摩擦要素のスリップ判定直後に解除条件が成立した場合、所定期間、基準値に補正値を加えた値に所定の値を加算した値を係合力指令値として設定する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機のクリープ力制御装置について説明すると、図１はその全体構成を示す模式図である。
図１に示すように、自動変速機１はエンジン２と結合された状態で図示しない車両に搭載されている。エンジン２の出力軸２ａはトルクコンバータ（流体継手）３を介して変速機構４に連結され、その変速機構４は図示しないディファレンシャルギアを介して車両の駆動輪と接続されている。
【００２３】
また、エンジン２の出力軸２ａは、トルクコンバータ３のポンプインペラ３ａに接続されており、この出力軸２ａの回転に伴いポンプインペラ３ａが回転すると、ＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション・フルード）を介してタービンランナ３ｂが回転駆動され、その回転が変速機構４に伝達されるようになっている。
【００２４】
詳細は説明しないが、変速機構４は、複数組の遊星歯車機構及びそれらの構成要素（サンギア，ピニオンギア及びリングギア）の動作を許容又は規制するクラッチやブレーキ類から構成されており、これらのクラッチやブレーキの係合状態を油圧源（オイルポンプ）から供給されるＡＴＦにより適宜切り換えて、所望の変速段を達成するようになっている。なお、この変速機構４の構造については、一般に広く知られたものであるので、フォワードクラッチ７以外の構成については図示を省略する。
【００２５】
このような自動変速機１において、シフトレンジがＮレンジ（非走行レンジ）からＤレンジ（走行レンジ）に切換えられたとき、変速機構４は発進に備えるために第１速段に切り換えられるが、このときには、Ｎレンジでの各種の摩擦係合要素の係合状態に対して、さらにフォワードクラッチ（摩擦要素）７を係合することで第１速段が実現されるようになっている。
【００２６】
一方、車室内には、図示しない入出力装置，制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＢＵＲＡＭ等），中央処理装置（ＣＰＵ）及びタイマカウンタ等を備えたＡ／Ｔ−ＥＣＵ（自動変速機制御ユニット、以下、単にＥＣＵという）１１が設置されており、後述する各種センサからの情報に基づいて各種の制御信号が設定されて、自動変速機１の総合的な制御が行なわれるようになっている。
【００２７】
ＥＣＵ１１の入力側には、エンジン２の回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ１２、タービンランナ３ｂの回転速度Ｎｔ（即ち、フォワードクラッチ７の入力回転速度）を検出するタービン回転速度センサ１３、車両の走行速度（車速）Ｖｓを検出する車速センサ１４、ブレーキオイルの圧力に基づいてオンオフが切り換わるブレーキ圧スイッチ２０、エンジン２のスロットル開度θTH（＝アクセル操作量）を検出するスロットルセンサ１６、ＡＴＦの油温ＴOIL を検出する油温センサ１７、及び運転者にて選択されたシフトポジション（例えば、Ｎレンジ，Ｄレンジ，Ｐレンジ及びＲレンジ等）を検出するためのシフトポジションセンサ１８等の各種センサやスイッチ類が接続されている。なお、ブレーキ圧スイッチ２０に代えて、ブレーキペダルを踏んだときにオンとなるブレーキスイッチを設けてもよい。
【００２８】
また、ＥＣＵ１１の出力側には、上述のオイルポンプからの作動油を切換制御して変速機構４のクラッチやブレーキの係合要素を作動させるための多数のソレノイドや圧力調整弁（プレッシャコントロールバルブ）が接続されている。
そして、ＥＣＵ１１では、スロットルセンサ１６で検出されたスロットル開度θTH及び車速センサ１４で検出された車速Ｖsを用いて図示しない変速マップから目標変速段を設定し、この目標変速段を達成すべく上記ソレノイドや圧力調整弁を制御して変速機構４の係合要素（クラッチ及びブレーキ等）の係合状態を切り換え、変速制御を実行するようになっている。なお、図１中では、このような多数のソレノイドや圧力調整弁のうち、フォワードクラッチ７の係合状態を切り換えるソレノイド１９及び圧力調整弁２１のみを図示しており、他のソレノイド及び圧力調整弁については図示を省略する。
【００２９】
ソレノイド１９はＥＣＵ１１によりその作動がデューティ制御されるようになっており、このソレノイド１９の作動に応じて圧力調整弁２１へのパイロット圧（制御圧）の供給状態が調整されるようになっている。具体的には、ソレノイド１９により圧力調整弁２１へパイロット圧が供給されると、圧力調整弁２１のスプール２１ａが図中左側に移動してフォワードクラッチ７のライン圧が排出され、フォワードクラッチ７の係合力が低下する。また、これとは逆に、ソレノイド１９によりパイロット圧が排出されると、フォワードクラッチ７にライン圧が供給されて係合力が大きくなる。このように、ソレノイド１９のデューティ率（係合力指令値）を制御することで、フォワードクラッチ７の係合力を調整できるのである。なお、本実施形態では、ソレノイド１９のデューティ率が増加するほど、フォワードクラッチ７の係合力が大きくなるように設定されている。
【００３０】
次に、ニュートラル制御（クリープ力制御）について簡単に説明すると、このニュートラル制御は、Ｄレンジで走行中の車両が停止したときにフォワードクラッチ７の係合力を低下させてニュートラル状態に近い状態に制御するものであり、摩擦係合要素としてのフォワードクラッチ７をスリップさせることでニュートラル制御（クリープ力制御）が実行されるようになっている。
【００３１】
そして、本実施形態ではニュートラル制御の開始条件として以下の（１）〜（３）の条件が設定されている。
（１）ブレーキ圧スイッチ２０がオン（ブレーキ圧が所定値Ｐａ以上）。
（２）スロットルセンサ１６によりアクセル非操作（スロットル開度が所定量以下）が検出された。
（３）車速センサ１４により検出された車速Ｖｓが所定値未満。
【００３２】
そして、以上の条件が全て成立したと判定されると（つまり、車両が走行状態からほぼ停止状態に移行したと推測されると）、ニュートラル制御が開始されるようになっている。
一方、ニュートラル制御の解除条件としては以下の（１）〜（３）が設定されており、そのいずれかが満たされると、運転者に発進意志があるものとして解除条件が成立し、ＥＣＵ１１により、ニュートラル制御が解除されるようになっている。
（１）ブレーキ圧スイッチ２０がオフ（ブレーキ圧が所定値Ｐａ未満）になった場合。
（２）スロットルセンサ１６によりアクセル操作（スロットル開度θthが所定値以上）が検出された場合。
（３）車速センサ１４で検出された走行速度Ｖｓが所定値以上になった場合。
【００３３】
そして、上記３つの条件のうち１つでも成立すれば、ニュートラル制御が解除されるようになっているのである。
次に、本発明の要部について説明すると、本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置は、例えばニュートラル制御の開始条件が成立した直後やタービンスリップ判定〔図６（ｂ）のＳＢ１参照〕の直後にニュートラル制御の解除条件が成立した場合でもフォワードクラッチ７に対して最適なデューティ率を設定するべく構成されたものである。
【００３４】
ここで、図２は本発明の要部機能に着目した機能ブロック図である。図示するように、ＥＣＵ１１内には、速度比算出手段（回転速度比検出手段）３０，判定手段３１及び係合力指令値設定手段３２が設けられており、係合力指令値設定手段３２には、基準値設定手段３２ａと補正値設定手段３２ｂと加算手段３２ｃが設けられている。
【００３５】
速度比算出手段３０は、タービン回転速度センサ１３及びエンジン回転速度センサ１２からの情報に基づいて、自動変速機１の入力回転速度としてのタービン回転速度Ｎｔとエンジン２の回転速度Ｎｅとの速度比ｅ（＝Ｎｔ／Ｎｅ）を検出する手段である。
また、判定手段３１は、ブレーキ圧スイッチ２０，スロットルセンサ１６及び車速センサ１４からの情報に基づいて、上記ニュートラル制御の解除条件（１）〜（３）のいずれかが成立したか否かを判定する手段である。
【００３６】
また、係合力指令値設定手段３２は、上記判定手段３１により解除条件が成立判定したと判定されると、速度比算出手段３０で算出された速度比ｅに基づいてこの解除条件が成立判定直後のフォワードクラッチ７に対するデューティ率（係合力指令値）Ｄを出力する手段である。
この場合、係合力指令値設定手段３２の基準値設定手段３２ａで基準デューティ率Ｄ_Aが設定されるとともに、補正値設定手段３２ｂで基準デューティ率Ｄ_Aに対してどの程度デューティ率が不足しているか（図７のΔＤ_L参照）が算出されて、加算手段３２ｃで基準デューティ率Ｄ_Aに不足分のデューティ率（補正値）ΔＤ_Lを加算してデューティ率Ｄを出力するようになっている。
【００３７】
ここで、デューティ率Ｄの設定手法について詳しく説明すると、判定手段３１でニュートラル制御の解除条件成立が判定されると、まず、速度比算出手段３０により速度比ｅが算出されるようになっている。
そして、係合力指令値設定手段３２では、上記速度比ｅが所定値（例えば０．９）以上か否かを判定し、所定値以上の場合には、ニュートラル制御の定常制御中〔図６（ａ），（ｂ）のＦＢ以降〕に解除条件が成立したと判定して、係合力指令値の基準値としてデューティ率（基準デューティ率）Ｄ_Aを出力するようになっている。なお、基準デューティ率Ｄ_Aは、速度比ｅ＝０．９程度のとき（即ち、定常制御のＦＢ以降）にフォワードクラッチ７の係合を開始するのに適したデューティ率である。
【００３８】
一方、速度比ｅが所定値よりも小さい場合、即ち、上記ＦＢ以前に解除条件が成立した場合、図７を用いて説明したように、基準デューティ率Ｄ_Aではフォワードクラッチ７に対する油圧が不足する。
そこで、速度比ｅが所定値よりも小さい場合には、下式に基づいて不足分のデューティ率ΔＤ_Lを算出するようになっているのである。
【００３９】
ΔＤ_L＝ｔ・ｃ・Ｎｅ²・ｋ
上式において、ｔはトルクコンバータ３のトルク比、ｃはトルクコンバータ３の容量係数、ｋは定数である。なお、これらのトルク比ｔ及び容量係数ｃは、速度比ｅに応じて変動する値であり、その特性の一例を示すと図３に示すようになる。ＥＣＵ１１には、図３に示すような特性が予めマップ化されており、このマップに基づいてｔ及びｃが設定されるようになっている。
【００４０】
また、定数ｋはエンジントルクをデューティ率に変換するための係数である。つまり、エンジン運転中にタービンランナ３ｂに入力されるトルクは、ｔ・ｃ・Ｎｅ²で算出することができ、このトルクに所定の変換係数ｋを乗じることでフォワードクラッチ７を係合するためのデューティ率ΔＤ_Lを算出することができるのである。
【００４１】
そして、補正値設定手段３２ｂでデューティ率ΔＤ_Lが算出されると、加算手段３２ｃでは、デューティ率Ｄ＝Ｄ_A＋ΔＤ_Lとして出力するようになっている。
これにより、ニュートラル制御の解除条件の成立タイミングに関係なく、常に最適なデューティ率を設定することができる。例えば、タービンスリップ判定〔図６（ｂ）のＳＢ１〕の直後にニュートラル制御の解除条件が成立した場合でも最適なデューティ率を設定でき、係合力不足によるフォワードクラッチ７のスリップを防止することができる。
【００４２】
ところで、基準値設定手段３２ａでは、エンジン回転速度Ｎｅに応じて基準デューティ率Ｄ_Aが変更（補正）されるようになっている。
これは、ソレノイド１９を同じデューティ率で駆動したとしても、例えばエンジン回転速度が低下している状態では油圧源（オイルポンプ）の能力が低下して、必要なライン圧が得られない場合が考えられるからである。そこで、基準値設定手段３２ａでは、エンジン回転速度Ｎｅに応じて基準デューティ率Ｄ_Aを変更するようになっているのである。
【００４３】
この基準値設定手段３２ａには、エンジン回転速度Ｎｅをパラメータとする図示しないマップが設けられており、このマップからエンジン回転速度Ｎｅに応じて基準デューティ率Ｄ_Aを読み出して出力するようになっている。なお、この基準値設定手段３２ａでは、エンジン回転速度Ｎｅ以外にも例えば油温やオイルポンプの吐出圧等をパラメータとして取り込んで、これらの値に基づいて基準デューティ率Ｄ_Aを設定するように構成してもよい。また、マップを設けずに計算により基準デューティ率Ｄ_Aを出力してもよい。
【００４４】
なお、上述以外のニュートラル制御の基本的な動作については、発明が解決しようとする課題の欄で図６（ａ）〜（ｃ）を用いて説明したものとほぼ同様であり、その説明を省略する。
本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機のクリープ力制御装置は、上述のように構成されているので、ニュートラル制御（クリープ力制御）の解除時には例えば図４に示すようなフローチャートにしたがってデューティ率Ｄが算出される。
【００４５】
まず、ニュートラル制御実行中において、ステップＳ１でニュートラル制御の解除条件が成立したか否かが判定され、解除条件が成立した場合はステップＳ２に進み、そうでない場合にはリターンする。
ステップＳ２ではエンジン回転速度Ｎｅ及びタービン回転速度Ｎｔが読み込まれて、速度比ｅが算出される。次に、ステップＳ３に進んで、現在の速度比ｅが所定値（０．９）以上か否かが判定され、速度比ｅが所定値以上であればステップＳ４に進む。この場合には、タービン回転速度Ｎtとエンジン回転速度Ｎｅとのスリップ量ＮＳ（＝Ｎｅ−Ｎｔ）が一定となるようにフィードバック制御（定常制御）が実行されている〔図６（ａ）に示すＦＢ以降〕ことになるので、解除条件成立時のデューティ率として基準デューティ率Ｄ_Aが出力される。
【００４６】
一方、ステップＳ３で現在の速度比ｅが所定値より小さいと判定された場合には、ステップＳ５に進む。この場合には、上述のようなフィードバック制御が実行される以前〔即ち、図６（ａ）に示すＦＢ以前〕のタイミングで解除条件が成立したことになり、基準デューティ率Ｄ_Aでは十分にフォワードクラッチ７を係合できないので不足分のデューティ率ΔＤ_Lが算出される。なお、デューティ率ΔＤ_Lは、エンジン回転速度Ｎｅ、トルクコンバータ３のトルク比ｔ、トルクコンバータ３の容量係数ｃ及び定数ｋから算出される。
【００４７】
そして、ステップＳ６で基準デューティ率Ｄ_Aにデューティ率ΔＤ_Lを加えた値が出力される。
なお、上記ステップＳ４及びステップＳ６の基準デューティ率Ｄ_Aは、例えばエンジン回転速度Ｎｅに応じて補正された値が用いられる。また、実際には、上記ステップＳ４又はステップＳ６で算出されたデューティ率Ｄに対して、初期フィルとしてさらに所定デューティ率ΔＤ_AFを加えた値が短時間だけソレノイド１９に出力されるが、これはフォワードクラッチ７の遊びを詰めるためのものであり、本願と直接は関係しないのでΔＤ_AFの設定については説明を省略する。
【００４８】
次に、図５（ａ）〜（ｃ）を用いて本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置の作用について説明する。なお、図中の実線は本発明を適用した場合の特性を示し、一点鎖線は本発明を適用しない場合の特性を示している。また、図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれニュートラル制御（クリープ力制御）の開始後、スリップ判定（図中のＳＢ１）の直後に解除条件が成立した場合のエンジン回転速度Ｎｅ、ソレノイド１９のデューティ率Ｄ、フォワードクラッチの油圧の各特性を示す図である。なお、図中ＳＢ１までの特性は、図６（ａ）〜（ｃ）におけるＳＢ１までの特性と同一であるので、説明を省略する。
【００４９】
さて、図中のＳＢ１（スリップ判定）の直後に、ニュートラル制御の解除条件が成立すると（ＥＳ）、係合力指令値設定手段３２により、速度比算出手段３０で算出された現在の速度比ｅに適したデューティ率Ｄが出力される。
すなわち、図５（ｂ）に示すように、解除条件成立直後、初期フィルとしてデューティ率Ｄ_A＋ΔＤ_L＋ΔＤ_AFが短時間出力された後、デューティ率Ｄ_A＋ΔＤ_Lが出力され、これにより、図５（ｃ）に示すように油圧が高められ、図５（ａ）に示すように速やかにタービンランナ３ｂの回転が低下する。そして、その後、フォワードクラッチ７が所望の係合状態となると、フォワードクラッチ７の係合開始が判定される（ＳＢ）。ここで、所望の状態とは、前回の制御周期のスリップ量（ＮＳ）_n-1と、今回の制御周期のスリップ量（ＮＳ）_nとの関係が、（ＮＳ）_n-1＜（ＮＳ）_nとなったときの目標スリップ量（ＮＳ）_oに対して、（ＮＳ）_n＞（ＮＳ）_o＋Ａ（Ａは１３０ｒｐｍ程度）を満足した状態をいう。
【００５０】
このように、本装置を適用した場合には、解除条件の成立タイミングに関係なくフォワードクラッチ７に対して最適な油圧を供給できるので、すみやかにタービンランナ３ｂの回転を低下させることができ、解除条件が成立してからフォワードクラッチ７の係合開始が判定されるまで（ＥＳ〜ＳＢ）の時間を、本発明を適用しない場合よりも短縮することができるのである。
【００５１】
これに対して、本発明を適用しない場合には、図５（ｂ）に示すように、ニュートラル制御の解除条件が成立した直後にデューティ率Ｄ＝Ｄ_A＋ΔＤ_AFが短時間出力された後、デューティ率Ｄ_Aが所定時間出力されることになるが、このとき設定されるデューティ率は、速度比ｅが０．９程度のときにフォワードクラッチ７を係合させるのに適したデューティ率であるため、実際にはΔＤ_Lだけデューティ率が不足する（図７参照）。
【００５２】
このため、図５（ａ）に示すように、タービンランナ３ｂのスリップを抑制することができずにタービンランナ３ｂの回転が上昇してしまい、この結果、解除条件が成立してからフォワードクラッチ７の係合開始が判定されるまで（ＥＳ〜ＳＢ′）の時間が長くなってしまうのである。
また、フォワードクラッチ７の係合開始判定（ＳＢ，ＳＢ′）以降は、タービン回転速度変化率ｄＮｔ／ｄｔが目標変化率に一致するようにフィードバック制御が実行され、その後、タービン回転速度Ｎｔと変速機１の出力側回転速度（即ち、車速）Ｎｔ１との差が所定値以下になると、フォワードクラッチ７が同期したと判定される（ＦＦ，ＦＦ′）。そして、同期判定後、所定時間経過すると、デューティ率が１００％に設定され解除制御が終了する。なお、同期判定以降は、図６を用いて説明したものと同様であり説明を省略する。
【００５３】
ここで、図５（ａ）に示すように、本発明を適用した場合には、本発明を適用しない場合よりも係合開始判定時（ＳＢ）のタービン回転速度Ｎｔを低くすることができるので、同期判定までの時間（ＳＢ〜ＦＦ）についても短縮することができる。
つまり、本発明を適用しなかった場合には、速度比ｅが０．９程度になるまで一旦タービンランナ３ｂがふけあっがてしまうため、係合開始判定時（ＳＢ′）のタービン回転速度Ｎｔが比較的高く、この分だけフォワードクラッチ７の係合開始判定から同期判定（ＳＢ′〜ＦＦ′）までの時間も長くなってしまうである。
【００５４】
したがって、本装置によれば、スリップ判定（図中のＳＢ１）の直後にニュートラル制御の解除条件が成立した場合であっても、解除条件が成立してから解除制御が終了するまでの時間を大幅に短縮することができ、フォワードクラッチ７のスリップを防止できる利点がある。また、解除条件の成立後、速やかに発進にそなえることができ、ドライバビリティが大幅に向上する利点がある。
【００５５】
なお、フォワードクラッチ７のスリップを防止できない場合、このスリップ中にドライバがアクセルペダルを踏み込むと、エンジンの回転速度が急上昇しその後フォワードクラッチ７が急激に係合してショックが生じることが考えられるが、本装置によれば、上記のスリップを防止することでこのような係合時のショックの発生を防止することができるのである。
【００５６】
また、本装置によれば、基準値設定手段３２ａによりエンジン回転速度Ｎｅに応じて基準デューティ率Ｄ_Aが設定されるとともに、補正値設定手段３２ｂにより解除条件が成立したときの回転速度比に応じてデューティ率（係合力指令値）の補正値ΔＤ_Lが設定され、これら基準デューティ率Ｄ_Aと補正値ΔＤ_Lとに基づいて解除条件成立時のデューティ率が設定されるので、エンジン２の運転状態に関わらず正確なデューティ率を出力することができ、安定した解除制御を実行することができるのである。
【００５７】
なお、本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置は、上述の実施形態のもの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の変形が可能である。例えば、上述では、エンジン回転速度Ｎｅ等に応じて基準デューティ率Ｄ_Aを設定するように構成されているが、このような構成は本発明の必須用件ではなく、基準デューティ率Ｄ_Aを固定値として設定してもよい。
【００５８】
また、本発明は、流体クラッチ（トルクコンバータ）を介してエンジンの駆動力を伝達する無段階変速機等の自動変速機に広く適用可能である。なお、無段階変速機の場合には、前後進を切り換えるクラッチやブレーキに対して適用すれば上述と同様の効果を得ることができる
【００５９】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置によれば、どのような状態で解除条件が成立しても、解除条件成立後に出力される係合力指令値を、該自動変速機の入力回転速度とエンジンの回転速度との速度比に応じて最適な値に設定することができ、摩擦要素のスリップが防止されるとともに摩擦要素の係合ショックの発生を防止できるという利点がある。
【００６０】
また、請求項２記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置によれば、基準値設定手段により、エンジン回転速度に応じて係合力指令値の基準値が設定されるとともに、補正値設定手段により、解除条件が成立したときの回転速度比に応じて係合力指令値の補正値が設定され、係合力指令値設定手段で、これらの基準値と補正値とに基づいて係合力指令値が設定されるので、エンジンの運転状態に関わらず安定した解除制御を実行することができるという利点がある。
また、請求項３記載の本発明の車両用自動変速機のクリープ力制御装置によれば、摩擦要素の遊びを速やかに詰めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機のクリープ力制御装置の要部機能に着目した機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機のクリープ力制御装置に適用されるクコンバータのトルク比及び容量係数の特性の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機のクリープ力制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態にかかる車両用自動変速機のクリープ力制御装置の作用を説明するため図である。
【図６】本発明の創案過程で案出されたクリープ力制御装置の制御特性を示す図である。
【図７】本発明の創案過程で案出されたクリープ力制御装置の制御特性を示す図である。
【符号の説明】
１自動変速機
２エンジン
７フォワードクラッチ（摩擦要素）
３０回転速度比検出手段
３１判定手段
３２係合力指令値設定手段
３２ａ基準値設定手段
３２ｂ補正値設定手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a creep force control device for a vehicle automatic transmission.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a torque converter type automatic transmission provided in a vehicle such as an automobile, a low speed stage (for example, a first speed stage) is achieved when the shift range is stopped while the travel range (hereinafter referred to as D range) remains unchanged. In order to achieve this, a technique has been proposed in which the friction element (forward clutch) engaged to slip is controlled to approach the neutral state.
[0003]
Such control is generally called idle neutral control or creep force control, and by executing such idle neutral control (hereinafter simply referred to as neutral control), the engine load is reduced and the fuel consumption and It is possible to reduce idle vibration.
In the neutral control as described above, for example, the engagement force of the forward clutch is controlled by duty-controlling a solenoid valve that adjusts the supply state of the engagement hydraulic pressure to the forward clutch. By controlling the engagement force of the forward clutch in this way, the slip amount of the forward clutch is controlled, and a state close to the neutral state can be realized even in the D range.
[0004]
The neutral control start conditions are set, for example, such that the vehicle speed is 0 km / h, the foot brake is being operated, the throttle opening is 0%, the predetermined time has elapsed since the first speed is achieved, etc. When the condition is satisfied, neutral control is started based on a command from the controller.
Further, when any one of the neutral control cancellation conditions such as the release of the foot brake operation, the operation of the accelerator pedal, or the vehicle speed exceeds a predetermined value is satisfied, the neutral control is canceled.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, at the time of executing such neutral control, it is conceivable to perform control with characteristics as shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c), for example. Hereinafter, an example of the control at the time of executing the neutral control will be described using FIGS. 6A to 6C. First, when the neutral control start condition is satisfied [see SS in FIG. 6B], the neutral control is performed. Inrush control is started [see FIG. 6 (c)]. In the figure, the neutral control is simply referred to as N control.
[0006]
In this case, the duty ratio (engagement force command value) D of the solenoid for the forward clutch is from 100%, and the duty ratio D immediately before the engaged forward clutch starts to slide._NDecrease in steps. Thereafter, the duty ratio is gradually reduced, and the forward clutch is gradually operated to the disengagement side.
As a result, as shown in FIG. 6C, the hydraulic pressure of the forward clutch decreases, and the turbine that has been held stopped until then starts to rotate. Then, the turbine rotation speed Nt is determined to be the slip determination value ΔN shown in FIG._BIs exceeded, the rush control is terminated (turbine slip determination SB1).
[0007]
When the entry control is completed, the steady control is started next (see FIG. 6C). In this steady control, initially, the duty ratio D is feedback-controlled so that the rate of change dNt / dt of the turbine rotational speed Nt matches the target value. Note that the initial value of the duty factor D at the start of steady control is set to a predetermined value ΔD to the last duty factor D gradually decreased by the inrush control._BA value obtained by adding (for example, 2% of the duty ratio D) is applied.
[0008]
Thereafter, when the ratio between the turbine rotational speed Nt and the engine rotational speed Ne (Nt / Ne, hereinafter simply referred to as the speed ratio e) reaches a predetermined value (FB in the figure), this time, the turbine rotational speed Nt and the engine rotational speed are increased. Feedback control is executed so that the slip amount NS (= Ne−Nt) with the speed Ne is constant. In this case, specifically, a target value is periodically set for the change rate dNS / dt of the slip amount NS, and feedback control is executed so that the slip amount change rate dNS / dt becomes the target value. .
[0009]
In this manner, the feedback control target is switched from the turbine rotational speed change rate dNt / dt to the slip amount change rate dNS / dt at the FB shown in the figure until the neutral control release condition is satisfied thereafter. The above feedback control is continued.
On the other hand, when the neutral control release condition is satisfied (see ES in the figure), a predetermined duty ratio (reference duty ratio) D_AAnd a predetermined duty factor ΔD_AFIs added for a short time (t1). This D_A+ ΔD_AFIs output to reduce the play of the forward clutch in the released state, and is also referred to as an initial fill.
[0010]
When the predetermined time t1 has elapsed, until the start of engagement of the forward clutch 7 is determined (SB in the figure), the reference duty ratio D_AIs output. The reference duty ratio D_AIs set to a duty ratio suitable for starting the engagement of the forward clutch that has been slipping until then.
When it is determined that the forward clutch is engaged, feedback control is executed so that the turbine rotational speed change rate dNt / dt matches the target change rate. When the turbine rotational speed Nt becomes a predetermined value or less, the forward clutch Synchronization is determined (ie, forward clutch engagement is determined).
[0011]
Thereafter, when synchronization of the forward clutch is determined (FF in the figure), a predetermined duty ratio ΔD_EAre added for a predetermined time and output, and then the duty ratio is set to 100% (total pressure supply), and the neutral control release control ends (SF in the figure).
When the vehicle speed occurs, feedback control is performed so that the rate of change of the slip amount of the forward clutch matches the target rate of change. Here, the slip amount change rate of the forward clutch includes the input side rotational speed change rate (ie, turbine rotational speed change rate) dNt / dt of the transmission and the rotational speed change rate dN of the transmission immediately after the forward clutch._T1/ Dt (dNt / dt−dN_T1/ Dt). The rotational speed N_T1Is the output side rotational speed No of the transmission and the first gear ratio i₁And N_T1= I₁-It can be expressed as No, and the slip amount change rate of the forward clutch is dNt / dt-i₁It can be expressed as dNo / dt. When vehicle speed occurs, feedback control is performed so that this value matches the target change rate.
[0012]
By the way, the neutral control cancellation condition does not always hold during the feedback control of the slip amount change rate dNS / dt as described above (after FB in the figure), for example, immediately after the turbine slip determination (SB1). It is conceivable that the condition is satisfied.
However, in such a case, the reference duty ratio D is similar to the above-described release control._AIf is applied, the forward clutch cannot be engaged smoothly, and a shock may occur.
[0013]
Hereinafter, this reason will be briefly described.
FIG. 7 is a diagram showing the hydraulic pressure (or duty ratio corresponding to the hydraulic pressure) required for engaging the forward clutch, and is a hydraulic characteristic determined from the characteristics of the torque converter. As shown in FIG. 7, this hydraulic pressure has a speed ratio e correlation of the torque converter, and the higher the speed ratio e (that is, the closer to the neutral state), the lower the hydraulic pressure required for engaging the forward clutch. This is because the torque input to the transmission increases as the speed ratio e decreases due to the characteristics of the torque converter.
[0014]
Here, after FB in FIG. 6B, the speed ratio e is about 0.9, and the reference duty ratio D as described above._AIs set to a duty ratio suitable for starting engagement of the forward clutch when the speed ratio e is about 0.9, so that release control can be started smoothly after FB.
On the other hand, the speed ratio e is about 0.3 immediately after the turbine slip determination (SB1), and the reference duty ratio D is just because the release condition is satisfied at this time._AIs output as shown in FIG._LOnly the hydraulic pressure (duty rate) will be insufficient.
[0015]
In this case, the forward clutch cannot be sufficiently engaged, and the forward clutch slip cannot be suppressed. If the slip of the forward clutch cannot be suppressed, the speed ratio becomes large, and the forward clutch is engaged after the speed ratio e becomes about 0.9.
That is, when the neutral control release condition is satisfied at the time when the turbine slip determination (SB1) is performed (speed ratio e = about 0.3), the reference duty ratio D_AEven if is output, the forward clutch cannot be engaged immediately, and once the forward clutch slips to the speed ratio e = about 0.9, the engagement of the forward clutch is started.
[0016]
For this reason, the time until the engagement start determination (SB) of the forward clutch becomes long, and there is a problem that the driver feels uncomfortable. Furthermore, if the driver depresses the accelerator pedal while the forward clutch is slipping in this way, the forward clutch is in a substantially released state at this time, so the engine speed increases rapidly, and then the forward clutch suddenly increases. There is a problem that a shock is generated by engaging with the.
[0017]
The present invention has been devised in view of such problems, and sets an optimum engagement force command value (duty factor) for the friction element (forward clutch) regardless of the release condition in any state. An object of the present invention is to provide a creep force control device for an automatic transmission for a vehicle that can be used.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In the creep force control apparatus for an automatic transmission for a vehicle according to the first aspect of the present invention, when a predetermined condition is satisfied when the shift range of the automatic transmission is the traveling range, the frictional element engaged during traveling is engaged. The resultant force decreases and the creep force decreases, and thereafter, the engagement force of the friction element is feedback-controlled by the feedback control means, and the automatic transmission is held in a state close to the neutral state.
[0019]
  When it is determined by the determination means that the release condition for canceling the creep force reduction state is satisfied, the ratio between the input rotation speed of the automatic transmission and the rotation speed of the engine (rotation speed ratio) is detected by the rotation speed ratio detection means. Is detected. AndWhen the rotation speed ratio is larger than a predetermined value, the engagement force command value setting means sets a reference value corresponding to the engine rotation speed as an engagement force command value for the friction element, and the rotation speed ratio is smaller than the predetermined value. A value obtained by adding a correction value corresponding to the rotational speed ratio to the reference value is set as the engagement force correction value for the friction element.
[0020]
Thereby, the engagement force command value output after the release condition is established is set to an optimum value in consideration of the rotational speed ratio, and the slip of the friction element can be prevented and the occurrence of the engagement shock of the friction element can be prevented.
The engagement force command value is preferably set to a value suitable for starting the engagement of the friction element that has slipped until then.
[0021]
  Further, in the creep force control device for an automatic transmission for a vehicle according to the second aspect of the present invention, the engagement force command value setting means includes:Reference value setting means for setting a reference value and correction value setting means for setting a correction value are provided, and the correction value is a shortage of the reference value among the engagement force command values necessary for the friction element to engage. Is set as a value corresponding to.Thus, stable release control can be performed regardless of the operating state of the engine.
  Further, in the creep force control device for an automatic transmission for a vehicle according to the third aspect of the present invention, the engagement force command value setting means sets the reference value for a predetermined period when the release condition is satisfied immediately after the friction element slip determination. A value obtained by adding a predetermined value to the value obtained by adding the correction value is set as the engagement force command value.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a creep force control apparatus for an automatic transmission for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration thereof.
As shown in FIG. 1, the automatic transmission 1 is mounted on a vehicle (not shown) in a state of being coupled to an engine 2. The output shaft 2a of the engine 2 is connected to a transmission mechanism 4 via a torque converter (fluid coupling) 3, and the transmission mechanism 4 is connected to driving wheels of a vehicle via a differential gear (not shown).
[0023]
The output shaft 2a of the engine 2 is connected to the pump impeller 3a of the torque converter 3. When the pump impeller 3a rotates with the rotation of the output shaft 2a, the turbine is connected via an ATF (automatic transmission fluid). The runner 3 b is driven to rotate, and the rotation is transmitted to the speed change mechanism 4.
[0024]
Although not described in detail, the speed change mechanism 4 includes a plurality of sets of planetary gear mechanisms and clutches and brakes that allow or restrict the operation of the components (sun gear, pinion gear, and ring gear). The engagement state of the clutch and the brake is appropriately switched by an ATF supplied from a hydraulic source (oil pump) to achieve a desired gear stage. Since the structure of the transmission mechanism 4 is generally known, the illustration of the configuration other than the forward clutch 7 is omitted.
[0025]
In such an automatic transmission 1, when the shift range is switched from the N range (non-traveling range) to the D range (traveling range), the speed change mechanism 4 is switched to the first speed stage in preparation for starting. At this time, the first speed stage is realized by further engaging the forward clutch (friction element) 7 with respect to the engagement state of various friction engagement elements in the N range.
[0026]
On the other hand, the vehicle interior is provided with an input / output device (not shown), a storage device (ROM, RAM, BURAM, etc.) for storing control programs and control maps, a central processing unit (CPU), a timer counter, etc. / T-ECU (automatic transmission control unit, hereinafter simply referred to as ECU) 11 is installed, and various control signals are set based on information from various sensors to be described later. Control is performed.
[0027]
On the input side of the ECU 11, an engine rotational speed sensor 12 for detecting the rotational speed Ne of the engine 2, a turbine rotational speed sensor 13 for detecting the rotational speed Nt of the turbine runner 3b (that is, the input rotational speed of the forward clutch 7), a vehicle A vehicle speed sensor 14 for detecting a traveling speed (vehicle speed) Vs of the vehicle, a brake pressure switch 20 for switching on and off based on the pressure of the brake oil, a throttle sensor 16 for detecting a throttle opening θTH (= accelerator operation amount) of the engine 2; An oil temperature sensor 17 for detecting the oil temperature TOIL of the ATF, a shift position sensor 18 for detecting a shift position (for example, N range, D range, P range, R range, etc.) selected by the driver Various sensors and switches are connected. Instead of the brake pressure switch 20, a brake switch that is turned on when the brake pedal is depressed may be provided.
[0028]
Further, on the output side of the ECU 11, a large number of solenoids and pressure adjusting valves (pressure control valves) for switching the hydraulic oil from the above oil pump to operate the clutch and brake engaging elements of the transmission mechanism 4. Is connected.
Then, the ECU 11 sets a target shift stage from a shift map (not shown) using the throttle opening θTH detected by the throttle sensor 16 and the vehicle speed Vs detected by the vehicle speed sensor 14, and the above-mentioned to achieve this target shift stage. Shift control is executed by switching the engagement state of the engagement elements (such as a clutch and a brake) of the transmission mechanism 4 by controlling the solenoid and the pressure adjusting valve. In FIG. 1, only the solenoid 19 and the pressure adjustment valve 21 for switching the engagement state of the forward clutch 7 are illustrated among the many solenoids and pressure adjustment valves, and the other solenoids and pressure adjustment valves are illustrated. The illustration is omitted for.
[0029]
The operation of the solenoid 19 is duty-controlled by the ECU 11, and the supply state of the pilot pressure (control pressure) to the pressure adjusting valve 21 is adjusted according to the operation of the solenoid 19. . Specifically, when the pilot pressure is supplied to the pressure regulating valve 21 by the solenoid 19, the spool 21a of the pressure regulating valve 21 moves to the left side in the figure, and the line pressure of the forward clutch 7 is discharged. The engagement force is reduced. On the contrary, when the pilot pressure is discharged by the solenoid 19, the line pressure is supplied to the forward clutch 7 and the engagement force increases. Thus, the engagement force of the forward clutch 7 can be adjusted by controlling the duty factor (engagement force command value) of the solenoid 19. In the present embodiment, the engagement force of the forward clutch 7 is set to increase as the duty ratio of the solenoid 19 increases.
[0030]
Next, the neutral control (creep force control) will be briefly described. In this neutral control, when the vehicle running in the D range stops, the engagement force of the forward clutch 7 is reduced to control the state close to the neutral state. The neutral control (creep force control) is executed by slipping the forward clutch 7 as the friction engagement element.
[0031]
In this embodiment, the following conditions (1) to (3) are set as neutral control start conditions.
(1) The brake pressure switch 20 is turned on (the brake pressure is a predetermined value Pa or more).
(2) The throttle sensor 16 detects that the accelerator is not operated (the throttle opening is equal to or less than a predetermined amount).
(3) The vehicle speed Vs detected by the vehicle speed sensor 14 is less than a predetermined value.
[0032]
When it is determined that all of the above conditions are satisfied (that is, when it is estimated that the vehicle has shifted from the running state to the almost stopped state), the neutral control is started.
On the other hand, the following conditions (1) to (3) are set as the neutral control cancellation conditions, and when any of these conditions is satisfied, the cancellation condition is established assuming that the driver has a willingness to start. Neutral control is released.
(1) The brake pressure switch 20 is turned off (the brake pressure is less than a predetermined value Pa).
(2) When accelerator operation (throttle opening θth is equal to or greater than a predetermined value) is detected by the throttle sensor 16.
(3) When the traveling speed Vs detected by the vehicle speed sensor 14 exceeds a predetermined value.
[0033]
If at least one of the above three conditions is satisfied, the neutral control is released.
Next, the main part of the present invention will be described. The creep force control apparatus for an automatic transmission for a vehicle according to the present invention is, for example, immediately after a neutral control start condition is satisfied or turbine slip determination [see SB1 in FIG. ], The optimal duty ratio is set for the forward clutch 7 even when the neutral control release condition is satisfied immediately after the operation.
[0034]
Here, FIG. 2 is a functional block diagram focusing on the main functions of the present invention. As shown in the figure, a speed ratio calculation means (rotational speed ratio detection means) 30, a determination means 31, and an engagement force command value setting means 32 are provided in the ECU 11. Reference value setting means 32a, correction value setting means 32b, and addition means 32c are provided.
[0035]
The speed ratio calculation means 30 is a speed ratio between the turbine rotational speed Nt as the input rotational speed of the automatic transmission 1 and the rotational speed Ne of the engine 2 based on information from the turbine rotational speed sensor 13 and the engine rotational speed sensor 12. This is a means for detecting e (= Nt / Ne).
The determination means 31 determines whether any of the neutral control cancellation conditions (1) to (3) is satisfied based on information from the brake pressure switch 20, the throttle sensor 16, and the vehicle speed sensor 14. It is means to do.
[0036]
Further, when it is determined that the release condition is satisfied by the determination unit 31, the engagement force command value setting unit 32 immediately after the release condition is determined based on the speed ratio e calculated by the speed ratio calculation unit 30. Is a means for outputting a duty ratio (engagement force command value) D for the forward clutch 7.
In this case, the reference duty ratio D is determined by the reference value setting means 32a of the engagement force command value setting means 32._AIs set and the reference value D is set by the correction value setting means 32b._ATo the extent that the duty ratio is insufficient (ΔD in FIG._LReference) is calculated, and the adding means 32c calculates the reference duty ratio D._AInsufficient duty factor (correction value) ΔD_LIs added to output the duty factor D.
[0037]
Here, the setting method of the duty ratio D will be described in detail. When the determination unit 31 determines that the neutral control release condition is satisfied, first, the speed ratio calculation unit 30 calculates the speed ratio e. .
Then, the engagement force command value setting means 32 determines whether or not the speed ratio e is equal to or greater than a predetermined value (for example, 0.9). If the speed ratio e is equal to or greater than the predetermined value, neutral control is in progress [FIG. It is determined that the release condition is satisfied after FB of a) and (b)], and the duty ratio (reference duty ratio) D is used as the reference value of the engagement force command value._AIs output. Reference duty ratio D_AIs a duty ratio suitable for starting engagement of the forward clutch 7 when the speed ratio e is about 0.9 (that is, after FB of steady control).
[0038]
On the other hand, when the speed ratio e is smaller than the predetermined value, that is, when the release condition is satisfied before the above FB, as described with reference to FIG._AThen, the hydraulic pressure for the forward clutch 7 is insufficient.
Therefore, when the speed ratio e is smaller than a predetermined value, the insufficient duty ratio ΔD based on the following equation:_LIs calculated.
[0039]
ΔD_L= T ・ c ・ Ne²・ K
In the above equation, t is a torque ratio of the torque converter 3, c is a capacity coefficient of the torque converter 3, and k is a constant. The torque ratio t and the capacity coefficient c are values that vary depending on the speed ratio e. An example of the characteristics is shown in FIG. The ECU 11 is preliminarily mapped with characteristics as shown in FIG. 3, and t and c are set based on this map.
[0040]
The constant k is a coefficient for converting engine torque into a duty factor. That is, the torque input to the turbine runner 3b during engine operation is t · c · Ne.²The duty ratio ΔD for engaging the forward clutch 7 by multiplying this torque by a predetermined conversion coefficient k._LCan be calculated.
[0041]
Then, the duty factor ΔD is corrected by the correction value setting means 32b._LIs calculated, the adding means 32c calculates the duty ratio D = D._A+ ΔD_LAs output.
Thereby, it is possible to always set an optimal duty ratio regardless of the timing at which the neutral control cancellation condition is satisfied. For example, even when the neutral control release condition is satisfied immediately after the turbine slip determination [SB1 in FIG. 6B], the optimum duty ratio can be set, and the forward clutch 7 can be prevented from slipping due to insufficient engagement force. .
[0042]
By the way, in the reference value setting means 32a, the reference duty ratio D according to the engine speed Ne._AIs changed (corrected).
For example, even when the solenoid 19 is driven at the same duty ratio, for example, when the engine speed is low, the capacity of the hydraulic source (oil pump) is reduced and the required line pressure cannot be obtained. Because it is. Therefore, in the reference value setting means 32a, the reference duty ratio D according to the engine speed Ne._AIs to be changed.
[0043]
The reference value setting means 32a is provided with a map (not shown) having the engine rotational speed Ne as a parameter. The reference duty ratio D is determined from this map according to the engine rotational speed Ne._AIs read out and output. The reference value setting means 32a takes in, for example, the oil temperature and the discharge pressure of the oil pump as parameters in addition to the engine rotational speed Ne, and based on these values, the reference duty ratio D_AIt may be configured to set. Also, the reference duty ratio D can be calculated without providing a map._AMay be output.
[0044]
The basic operation of neutral control other than that described above is substantially the same as that described in FIGS. 6A to 6C in the column of the problem to be solved by the invention, and the description thereof is omitted. To do.
Since the creep force control device for an automatic transmission for a vehicle according to an embodiment of the present invention is configured as described above, when neutral control (creep force control) is canceled, for example, according to a flowchart as shown in FIG. A duty factor D is calculated.
[0045]
First, during the neutral control execution, it is determined in step S1 whether or not the neutral control release condition is satisfied. If the release condition is satisfied, the process proceeds to step S2. If not, the process returns.
In step S2, the engine speed Ne and the turbine speed Nt are read, and the speed ratio e is calculated. Next, the process proceeds to step S3, where it is determined whether or not the current speed ratio e is equal to or greater than a predetermined value (0.9). If the speed ratio e is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to step S4. In this case, feedback control (steady control) is performed so that the slip amount NS (= Ne−Nt) between the turbine rotational speed Nt and the engine rotational speed Ne is constant [shown in FIG. After FB], the reference duty ratio D is used as the duty ratio when the release condition is satisfied._AIs output.
[0046]
On the other hand, if it is determined in step S3 that the current speed ratio e is smaller than the predetermined value, the process proceeds to step S5. In this case, the release condition is satisfied at the timing before the feedback control as described above is executed (that is, before the FB shown in FIG. 6A), and the reference duty ratio D_AIn this case, the forward clutch 7 cannot be sufficiently engaged, so that the duty factor ΔD is insufficient._LIs calculated. Duty factor ΔD_LIs calculated from the engine speed Ne, the torque ratio t of the torque converter 3, the capacity coefficient c of the torque converter 3, and the constant k.
[0047]
In step S6, the reference duty ratio D_ADuty factor ΔD_LThe value added with is output.
In addition, the reference duty ratio D of the above step S4 and step S6_AFor example, a value corrected according to the engine rotational speed Ne is used. In practice, the duty factor D calculated in step S4 or step S6 is further increased to a predetermined duty factor ΔD as an initial fill._AFIs added to the solenoid 19 for a short period of time, but this is for reducing the play of the forward clutch 7 and is not directly related to the present application._AFThe description of the setting is omitted.
[0048]
Next, the operation of the creep force control apparatus for an automatic transmission for a vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the solid line in a figure shows the characteristic at the time of applying this invention, and the dashed-dotted line has shown the characteristic at the time of not applying this invention. 5 (a) to 5 (c) show the engine speed Ne and solenoid 19 when the release condition is satisfied immediately after the slip determination (SB1 in the figure) after the start of neutral control (creep force control), respectively. It is a figure which shows each characteristic of the duty factor D of this, and the hydraulic pressure of a forward clutch. Note that the characteristics up to SB1 in the figure are the same as the characteristics up to SB1 in FIGS.
[0049]
When the neutral control release condition is satisfied immediately after SB1 (slip determination) in the drawing (ES), the engagement force command value setting means 32 sets the current speed ratio e calculated by the speed ratio calculation means 30 to the current speed ratio e. A suitable duty factor D is output.
That is, as shown in FIG. 5B, immediately after the release condition is satisfied, the duty factor D is used as the initial fill._A+ ΔD_L+ ΔD_AFIs output for a short time and then the duty factor D_A+ ΔD_LAs a result, the hydraulic pressure is increased as shown in FIG. 5 (c), and the rotation of the turbine runner 3b is rapidly reduced as shown in FIG. 5 (a). After that, when the forward clutch 7 is in a desired engagement state, the start of engagement of the forward clutch 7 is determined (SB). Here, the desired state is the slip amount (NS) of the previous control cycle._n-1And slip amount (NS) of this control cycle_n(NS)_n-1<(NS)_nTarget slip amount (NS)_o(NS)_n> (NS)_oA state where + A (A is about 130 rpm) is satisfied.
[0050]
In this way, when this device is applied, the optimum hydraulic pressure can be supplied to the forward clutch 7 regardless of the timing at which the release condition is satisfied, so that the rotation of the turbine runner 3b can be quickly reduced and released. The time from when the condition is satisfied until the start of engagement of the forward clutch 7 is determined (ES to SB) can be shortened as compared with the case where the present invention is not applied.
[0051]
On the other hand, when the present invention is not applied, the duty ratio D = D immediately after the neutral control cancellation condition is satisfied, as shown in FIG._A+ ΔD_AFIs output for a short time and then the duty factor D_AIs output for a predetermined time, but the duty ratio set at this time is a duty ratio suitable for engaging the forward clutch 7 when the speed ratio e is about 0.9. Is ΔD_LOnly the duty factor is insufficient (see FIG. 7).
[0052]
For this reason, as shown in FIG. 5A, the slip of the turbine runner 3b cannot be suppressed, and the rotation of the turbine runner 3b rises. As a result, the forward clutch 7 is released after the release condition is satisfied. The time until (ES to SB ′) is determined until the start of engagement is determined.
Further, after the engagement start determination (SB, SB ′) of the forward clutch 7 is performed, feedback control is executed so that the turbine rotation speed change rate dNt / dt matches the target change rate, and thereafter, the speed change with the turbine rotation speed Nt is performed. When the difference from the output side rotational speed (ie, vehicle speed) Nt1 of the machine 1 becomes a predetermined value or less, it is determined that the forward clutch 7 is synchronized (FF, FF '). When a predetermined time elapses after the synchronization determination, the duty ratio is set to 100% and the release control ends. Since the synchronization determination is the same as that described with reference to FIG.
[0053]
Here, as shown in FIG. 5A, when the present invention is applied, the turbine rotation speed Nt at the engagement start determination (SB) can be made lower than when the present invention is not applied. The time until the synchronization determination (SB to FF) can also be shortened.
In other words, when the present invention is not applied, the turbine runner 3b is temporarily inflated until the speed ratio e reaches about 0.9. Therefore, the turbine rotational speed Nt at the time of engagement start determination (SB ′). Therefore, the time from the start of engagement of the forward clutch 7 to the synchronization determination (SB ′ to FF ′) is also lengthened accordingly.
[0054]
Therefore, according to this apparatus, even when the neutral control release condition is satisfied immediately after the slip determination (SB1 in the figure), the time until the release control ends after the release condition is satisfied is greatly increased. There is an advantage that the forward clutch 7 can be prevented from slipping. In addition, after the release condition is established, the vehicle can be quickly started, and there is an advantage that drivability is greatly improved.
[0055]
If it is not possible to prevent the forward clutch 7 from slipping, if the driver depresses the accelerator pedal during the slip, the engine rotational speed increases rapidly, and then the forward clutch 7 suddenly engages, causing a shock. According to the present apparatus, the occurrence of a shock at the time of such engagement can be prevented by preventing the above slip.
[0056]
Further, according to this apparatus, the reference duty ratio D is determined by the reference value setting means 32a in accordance with the engine speed Ne._AIs set, and the correction value ΔD of the duty ratio (engagement force command value) according to the rotation speed ratio when the release condition is satisfied by the correction value setting means 32b_LAre set, and these reference duty ratios D_AAnd correction value ΔD_LSince the duty ratio when the release condition is satisfied is set based on the above, an accurate duty ratio can be output regardless of the operating state of the engine 2, and stable release control can be executed.
[0057]
The creep force control device for an automatic transmission for a vehicle according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above description, the reference duty ratio D according to the engine speed Ne or the like._AHowever, such a configuration is not an essential requirement of the present invention, and the reference duty ratio D_AMay be set as a fixed value.
[0058]
The present invention can be widely applied to an automatic transmission such as a continuously variable transmission that transmits engine driving force via a fluid clutch (torque converter). In the case of a continuously variable transmission, the same effect as described above can be obtained if it is applied to a clutch or a brake that switches between forward and reverse.
[0059]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the creep force control device for an automatic transmission for a vehicle according to the first aspect of the present invention, no matter what state the release condition is satisfied, the output that is output after the release condition is satisfied. The resultant force command value can be set to an optimum value according to the speed ratio between the input rotational speed of the automatic transmission and the rotational speed of the engine, so that slip of the friction element can be prevented and the engagement shock of the friction element can be prevented. This has the advantage of preventing the occurrence of
[0060]
  According to the creep force control device for an automatic transmission for a vehicle according to the second aspect of the present invention, the reference value setting means sets the reference value of the engagement force command value according to the engine rotational speed, and corrects the correction. The value setting means sets a correction value of the engagement force command value according to the rotation speed ratio when the release condition is satisfied, and the engagement force command value setting means sets the engagement force based on the reference value and the correction value. Since the command value is set, there is an advantage that stable release control can be executed regardless of the operating state of the engine.
  Further, according to the creep force control device for an automatic transmission for a vehicle of the present invention as set forth in claim 3, the play of the friction element can be quickly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a creep force control device for an automatic transmission for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram focusing on the main functions of a creep force control device for an automatic transmission for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of characteristics of a torque ratio and a capacity coefficient of a converter that is applied to a creep force control device for an automatic transmission for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the creep force control device for the vehicle automatic transmission according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the creep force control device for the automatic transmission for a vehicle according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing control characteristics of a creep force control device devised in the inventive process.
FIG. 7 is a diagram showing control characteristics of a creep force control device devised in the inventive process.
[Explanation of symbols]
1 Automatic transmission
2 Engine
7 Forward clutch (friction element)
30 Rotational speed ratio detection means
31 judgment means
32 engagement force command value setting means
32a Reference value setting means
32b Correction value setting means

Claims

自動変速機のシフトレンジが走行レンジにあるときに所定の条件が成立すると、走行時に係合される摩擦要素の係合力を低下させてクリープ力を低下させるように構成された車両用自動変速機のクリープ力制御装置において、
該自動変速機の入力回転速度とエンジンの回転速度との比を検出する回転速度比検出手段と、
該クリープ力が低下した状態を解除する解除条件が成立したか否かを判定する判定手段と、
該解除条件成立を判定したとき、該回転速度比が所定値よりも大きい場合、エンジン回転速度に応じた基準値を係合力指令値として設定し、該回転速度比が該所定値よりも小さい場合、該基準値に該回転速度比に応じた補正値を加えた値を係合力補正値として設定する係合力指令値設定手段と、
をそなえたことを特徴とする、車両用自動変速機のクリープ力制御装置。An automatic transmission for a vehicle configured to lower the creep force by reducing the engagement force of a friction element engaged during travel when a predetermined condition is satisfied when the shift range of the automatic transmission is in the travel range In the creep force control device of
A rotational speed ratio detecting means for detecting a ratio between the input rotational speed of the automatic transmission and the rotational speed of the engine;
Determination means for determining whether or not a release condition for releasing the state in which the creep force is reduced is satisfied;
When it is determined that the release condition is satisfied, if the rotational speed ratio is larger than a predetermined value, a reference value corresponding to the engine rotational speed is set as an engagement force command value, and the rotational speed ratio is smaller than the predetermined value Engagement force command value setting means for setting, as an engagement force correction value, a value obtained by adding a correction value corresponding to the rotational speed ratio to the reference value;
A creep force control device for an automatic transmission for a vehicle, comprising:

該係合力指令値設定手段は、基準値を設定する基準値設定手段と、該補正値を設定する補正値設定手段とを有し、該補正値は該摩擦要素が係合するために必要な係合力指令値のうち、該基準値に対する不足分に相当する値であることを特徴とする、請求項１記載の車両用自動変速機のクリープ力制御装置。 The engagement force command value setting means includes reference value setting means for setting a reference value and correction value setting means for setting the correction value, and the correction value is necessary for the friction element to be engaged. The creep force control device for an automatic transmission for a vehicle according to claim 1, wherein the engagement force command value is a value corresponding to a shortage relative to the reference value .

該係合力指令値設定手段は、該摩擦要素のスリップ判定直後に該解除条件が成立した場合、所定期間、該基準値に該補正値を加えた値に所定の値を加算した値を係合力指令値として設定することを特徴とする、請求項１又は２記載の車両用自動変速機のクリープ力制御装置。 When the release condition is satisfied immediately after slip determination of the friction element, the engagement force command value setting means calculates a value obtained by adding a predetermined value to a value obtained by adding the correction value to the reference value for a predetermined period. The creep force control device for a vehicle automatic transmission according to claim 1 or 2, wherein the creep force control device is set as a command value.