JP5034214B2

JP5034214B2 - 自動変速機搭載車両の制御装置

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Publication number: JP5034214B2
Application number: JP2005318493A
Authority: JP
Inventors: 衛 ▲吉▼岡
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-11-01
Filing date: 2005-11-01
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2025-11-01
Also published as: JP2007127159A

Description

本発明は、摩擦係合要素の締結／解放によって内燃機関から駆動系への駆動力伝達経路を形成／遮断することが可能であり、シフト選択装置の選択位置に応じて摩擦係合要素の締結／解放の切り替えを行う自動変速機を搭載した車両の制御装置に関する。

自動変速機を搭載した車両では、シフト選択装置の選択位置を中立位置（Ｎレンジ）や停車位置（Ｐレンジ）に操作することで、自動変速機内の駆動力伝達経路を遮断して内燃機関と駆動系とを切り離すことができる。駆動系から切り離された内燃機関は無負荷であるため、この状態でアクセルを踏み込むと内燃機関の回転速度が急上昇して内燃機関はレーシング状態になる。内燃機関がレーシング状態のときにシフト選択装置の選択位置を前進位置（Ｄレンジ）や後進位置（Ｒレンジ）に操作した場合には、高回転の内燃機関に停止状態の駆動系が接続され、内燃機関から駆動系に駆動力が急激に入力されることで、車両に接続ショックが発生したり運転者が飛び出し感を感じたりするおそれがある。

上記問題を解決するための方法としては、特許文献１に記載の技術が知られている。この従来技術では、シフト選択装置の選択位置が中立位置或いは停車位置から前進位置或いは後進位置に切り替えられた場合、車速が所定値以下であって内燃機関が高負荷運転状態のときには、自動変速機の変速操作を禁止するようにしている。高負荷運転状態の具体例としては、スロットル開度が所定値以上のとき、或いは、機関回転速度が所定値以上であり、且つ、機関回転加速度が負の所定値以上であるとき、若しくは、機関回転速度が所定値以上であり、且つ、ブレーキ装置が作動中であるときが挙げられている。この従来技術によれば、内燃機関がレーシング状態の間は内燃機関と駆動系とが接続されることはなく、内燃機関から駆動系への駆動力の急激な入力は防止される。
特開平５−１４１５３０号公報特開平４−２０３４３０号公報特開昭６１−１３５９４４号公報

ところで、シフト選択装置の選択位置を中立位置或いは停車位置から前進位置或いは後進位置に切り替える際、運転者が誤操作ではなく意図してアクセルを踏み込む場合も考えうる。この場合、運転者には明らかに車両を発進させる意思があり、この発進意思に反した自動変速機の変速制御は運転者に違和感を与えることになる。上記の従来技術では、運転者の発進意思は尊重されておらず、内燃機関がレーシング状態の間は運転者に発進意思がある場合でも内燃機関と駆動系とが接続されることはない。このため、運転者は自らの意思どおりに車両を発進させることができず、自動変速機の制御に違和感を覚える可能性がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、機関回転速度が上昇した状態で内燃機関と駆動系とが接続されることにより発生する接続ショックを運転者の発進意思や加速意思に反することなく防止できるようにした、自動変速機搭載車両の制御装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、摩擦係合要素を締結することで内燃機関から駆動系への駆動力の伝達経路を形成し、前記摩擦係合要素を解放することで前記駆動力伝達経路を遮断することが可能であり、シフト選択装置の選択位置に応じて前記摩擦係合要素の締結／解放の切り替えを行う自動変速機を搭載した車両の制御装置において、
前記シフト選択装置の選択位置が前記摩擦係合要素の解放を要求する何れかの位置から、前記摩擦係合要素の締結を要求する何れかの位置へ切り替えられたことを検出する締結要求検出手段と、
運転者の発進意思の有無を判定する発進意思判定手段と、
前記内燃機関の機関回転速度が第１の基準回転速度より高い状態で前記締結要求が検出されたとき、前記発進意思が無いと判定される場合には、前記内燃機関の機関回転速度が前記第１の基準回転速度以下に設定される第２の基準回転速度より低下するまでの間、前記摩擦係合要素の締結を禁止する締結禁止手段と、
を備えることを特徴としている。

第２の発明は、第１の発明において、
前記発進意思判定手段は、スロットル開度が略全閉であるか否かを前記発進意思の有無についての判定基準の１つとし、前記スロットル開度が略全閉の場合には、前記発進意思が無いと判定することを特徴としている。

また、第３の発明は、上記の目的を達成するため、摩擦係合要素を締結することで内燃機関から駆動系への駆動力の伝達経路を形成し、前記摩擦係合要素を解放することで前記駆動力伝達経路を遮断することが可能であり、シフト選択装置の選択位置に応じて前記摩擦係合要素の締結／解放の切り替えを行う自動変速機を搭載した車両の制御装置において、
前記シフト選択装置の選択位置が前記摩擦係合要素の解放を要求する何れかの位置から、前記摩擦係合要素の締結を要求する何れかの位置へ切り替えられたことを検出する締結要求検出手段と、
スロットル開度が略全閉か否か判定するスロットル全閉判定手段と、
前記内燃機関の機関回転速度が第１の基準回転速度より高い状態で前記締結要求が検出されたとき、前記スロッル開度が略全閉と判定される場合には、前記内燃機関の機関回転速度が前記第１の基準回転速度以下に設定される第２の基準回転速度より低下するまでの間、前記摩擦係合要素の締結を禁止する締結禁止手段と、
を備えることを特徴としている。

また、第４の発明は、上記の目的を達成するため、摩擦係合要素を締結することで内燃機関から駆動系への駆動力の伝達経路を形成し、前記摩擦係合要素を解放することで前記駆動力伝達経路を遮断することが可能であり、シフト選択装置の選択位置に応じて前記摩擦係合要素の締結／解放の切り替えを行う自動変速機を搭載した車両の制御装置置において、
前記シフト選択装置の選択位置が前記摩擦係合要素の解放を要求する何れかの位置から、前記摩擦係合要素の締結を要求する何れかの位置へ切り替えられたことを検出する締結要求検出手段と、
アクセル開度が略全閉か否か判定するアクセル全閉判定手段と、
前記内燃機関の機関回転速度が第１の基準回転速度より高い状態で前記締結要求が検出されたとき、前記アクセル開度が略全閉でないと判定される場合には、スロットル開度を略全閉に制御するスロットル制御手段と、
前記内燃機関の機関回転速度が第１の基準回転速度より高い状態で前記締結要求が検出されたとき、前記内燃機関の機関回転速度が前記第１の基準回転速度以下に設定される第２の基準回転速度より低下するまでの間、前記摩擦係合要素の締結を禁止する締結禁止手段と、
を備えることを特徴としている。

第５の発明は、第４の発明において、
前記スロットル制御手段は、前記締結禁止手段による締結禁止が解除されて前記摩擦係合要素が締結された後も、前記アクセル開度が一旦所定開度より小さくなるまでの間は、前記スロットル開度を略全閉に維持することを特徴としている。

第６の発明は、第４の発明において、
前記スロットル制御手段は、前記締結禁止手段による締結禁止が解除されて前記摩擦係合要素が締結された後は、前記スロットル開度を略全閉から前記アクセル開度に対応した開度に徐々に変化させていくことを特徴としている。

また、第７の発明は、上記の目的を達成するため、摩擦係合要素を締結することで内燃機関から駆動系への駆動力の伝達経路を形成し、前記摩擦係合要素を解放することで前記駆動力伝達経路を遮断することが可能であり、シフト選択装置の選択位置に応じて前記摩擦係合要素の締結／解放の切り替えを行う自動変速機を搭載した車両の制御装置において、
前記シフト選択装置の選択位置が前記摩擦係合要素の解放を要求する何れかの位置から、前記摩擦係合要素の締結を要求する何れかの位置へ切り替えられたことを検出する締結要求検出手段と、
スロットル開度が略全閉か否か判定するスロットル全閉判定手段と、
前記摩擦係合要素の内燃機関側要素と駆動系側要素との回転速度差が第１の基準回転速度差より高い状態で前記締結要求が検出されたとき、前記スロッル開度が略全閉と判定される場合には、前記回転速度差が前記第１の基準回転速度差以下に設定される第２の基準回転速度差より低下するまでの間、前記摩擦係合要素の締結を禁止する締結禁止手段と、
を備えることを特徴としている。

また、第８の発明は、上記の目的を達成するため、摩擦係合要素を締結することで内燃機関から駆動系への駆動力の伝達経路を形成し、前記摩擦係合要素を解放することで前記駆動力伝達経路を遮断することが可能であり、シフト選択装置の選択位置に応じて前記摩擦係合要素の締結／解放の切り替えを行う自動変速機を搭載した車両の制御装置において、
前記シフト選択装置の選択位置が前記摩擦係合要素の解放を要求する何れかの位置から、前記摩擦係合要素の締結を要求する何れかの位置へ切り替えられたことを検出する締結要求検出手段と、
アクセル開度が略全閉か否か判定するアクセル全閉判定手段と、
前記摩擦係合要素の内燃機関側要素と駆動系側要素との回転速度差が第１の基準回転速度差より高い状態で前記締結要求が検出されたとき、前記アクセル開度が略全閉でないと判定される場合には、スロットル開度を略全閉に制御するスロットル制御手段と、
前記回転速度差が第１の基準回転速度差より高い状態で前記締結要求が検出されたとき、前記回転速度差が前記第１の基準回転速度差以下に設定される第２の基準回転速度差より低下するまでの間、前記摩擦係合要素の締結を禁止する締結禁止手段と、
を備えることを特徴としている。

第１の発明によれば、シフト選択装置が摩擦係合要素の締結を要求する位置に切り替えられたときでも、運転者に発進の意思が無ければ、機関回転速度が十分に低下するまでの間は摩擦係合要素の締結は禁止される。したがって、運転者に発進の意思が無いときに内燃機関の駆動力が駆動系に急激に入力されることはなく、車両に接続ショックが生じたり運転者が飛び出し感を感じたりすることは防止される。一方、運転者に発進の意思が有る場合には、要求通りに摩擦係合要素の締結が行われ、駆動力伝達経路の形成により内燃機関から駆動系へ駆動力が伝達されるようになる。これにより、運転者は自らの意思どおりに車両を発進させることができる。

運転者の発進の意思はアクセル操作によって判断することができる。アクセルが操作されているときにはスロットルは開かれ、逆に、アクセルが操作されていないとき、つまり、運転者の発進の意思がないときにはスロットル開度は略全閉になっていると考えられる。したがって、第２の発明によれば、スロットル開度が略全閉であるか否かを発進意思の有無についての判定基準の１つとすることで、運転者の発進意思を正確に判定することができる。

第３の発明によれば、シフト選択装置が摩擦係合要素の締結を要求する位置に切り替えられたときでも、スロットル開度が略全閉になっているならば、機関回転速度が十分に低下するまでの間は摩擦係合要素の締結は禁止される。したがって、アクセルが戻されているときに内燃機関の駆動力が駆動系に急激に入力されることはなく、車両に接続ショックが生じたり運転者が飛び出し感を感じたりすることは防止される。一方、アクセルが踏まれてスロットルが開かれている場合には、要求通りに摩擦係合要素の締結が行われ、駆動力伝達経路の形成により内燃機関から駆動系へ駆動力が伝達されるようになる。これにより、運転者のアクセル操作が車両の発進に反映され、運転者の意思どおりの発進が可能になる。

第４の発明によれば、シフト選択装置が摩擦係合要素の締結を要求する位置に切り替えられたときには、アクセルが踏まれている場合でもスロットルが強制的に閉じられ、且つ、機関回転速度が十分に低下するまでの間は摩擦係合要素の締結が禁止される。このように、機関回転速度を強制的に低下させてから摩擦係合要素を締結することで、車両に接続ショックが生じたり運転者が飛び出し感を感じたりすることを防止しつつ、運転者の発進意思に反することなく車両を速やかに発進させることが可能になる。

第５の発明によれば、締結禁止が解除されて摩擦係合要素が締結された後も、アクセルが大きく踏まれている間はスロットル開度は略全閉に維持され、アクセルが一旦戻された後にアクセル開度に応じたスロットル開度に制御される。これにより、摩擦係合要素が締結された後にスロットルが突然に開かれることはなく、トルクショックや車両の飛び出しは防止される。

第６の発明によれば、締結禁止が解除されて摩擦係合要素が締結された後は、スロットル開度はアクセル開度に対応した開度に徐々に変化するよう制御される。これにより、摩擦係合要素が締結された後にスロットルが突然に開かれることはなく、トルクショックや車両の飛び出しは防止される。

第７の発明によれば、シフト選択装置が摩擦係合要素の締結を要求する位置に切り替えられたときでも、スロットル開度が略全閉になっているならば、摩擦係合要素の内燃機関側要素と駆動系側要素との回転速度差が十分に減少するまでの間、摩擦係合要素の締結は禁止される。したがって、アクセルが戻されているときに内燃機関の駆動力が駆動系に急激に入力されることはなく、車両に接続ショックが生じたり運転者が飛び出し感を感じたりすることは防止される。一方、アクセルが踏まれてスロットルが開かれている場合には、要求通りに摩擦係合要素の締結が行われ、駆動力伝達経路の形成により内燃機関から駆動系へ駆動力が伝達されるようになる。これにより、運転者のアクセル操作が車両の発進或いは加速に反映され、運転者の意思どおりの発進或いは加速が可能になる。

第８の発明によれば、シフト選択装置が摩擦係合要素の締結を要求する位置に切り替えられたときには、アクセルが踏まれている場合でもスロットルが強制的に閉じられ、且つ、摩擦係合要素の内燃機関側要素と駆動系側要素との回転速度差が十分に低下するまでの間、摩擦係合要素の締結は禁止される。このように、摩擦係合要素間の回転速度差を強制的に減少させてから摩擦係合要素の締結を行うことで、車両に接続ショックが生じたり運転者が飛び出し感を感じたりすることを防止しつつ、運転者の意思に反することなく車両を速やかに発進或いは加速させることが可能になる。

実施の形態１．
以下、図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１としての制御装置が適用される車両の駆動システムの概略構成を示す図である。先ず、図１を参照して本実施形態にかかる駆動システムの構成について説明する。

本実施形態にかかる駆動システムは、駆動装置として内燃機関（以下、エンジン）１０を備えている。エンジン１０は、複数の気筒を有するエンジン本体１２、エンジン本体１２に接続されて各気筒に空気を供給するための吸気管１４、及び、各気筒から燃焼ガスを排出するための排気管（図示略）を備えている。吸気管１４には、吸入空気量を調整するためのスロットル１６が配置されている。スロットル１６は電子制御式であり、アクセル開度等の情報に基づいてその開度が制御されるようになっている。

エンジン本体１２には、エンジン本体１２の回転速度と図示しないドライブシャフトの回転速度の比率を自動で変化させる自動変速機２０が取り付けられている。自動変速機２０は、変速機構２４と変速機構２４の入力軸をエンジン本体１２のクランクシャフトに接続するトルクコンバータ２２とを備えている。変速機構２４は、サンギヤ、プラネタリギヤ、及びリングギヤからなる複数の遊星歯車機構と、ギヤを固定したりギヤ同士を連結したりする複数の摩擦係合要素（クラッチ及びブレーキ）から構成されている。この変速機構２４では、各クラッチ及びブレーキの締結／解放の組み合わせにより、駆動力の伝達経路を切り替えて変速比を変化させることができる。例えば、前進５段後進１段のギヤ段を有する変速機構２４では、ギヤ段に応じて６つの駆動力伝達経路を選択できるようになっている。また、全てのクラッチ及びブレーキを解放することで、駆動力伝達経路を遮断して変速機構２４を中立状態にすることができる。なお、変速機構２４には油圧回路２６が設けられている。この油圧回路２６の油圧制御によって、各クラッチ及びブレーキの締結／解放の切り替えが行われる。

また、本実施形態にかかる駆動システムは、クランクシャフトの回転速度（エンジン回転速度）に応じた信号を出力するエンジン回転速度センサ３２と、スロットル１６の開度に応じた信号を出力するスロットル開度センサ３４を備えている。また、シフト選択装置（シフトレバーやシフトボタン等）４２の選択位置に応じた信号を出力するシフトセンサ３６も備えている。シフト選択装置４２では、選択位置として前進位置（Ｄ）、後進位置（Ｒ）、中立位置（Ｎ）、及び停車位置（Ｐ）を選択することができる。さらに、この駆動システムは、アクセル４４の開度に応じた信号を出力するアクセル開度センサ３８と、車輪４６の回転速度に応じた信号を出力する車輪速センサ４０を備えている。これらのセンサ３２，３４，３６，３８，４０の信号は、駆動システム全体を総合的に制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０に入力されている。

ＥＣＵ３０は、各センサ３２，３４，３６，３８，４０の信号から得られる情報やその他の情報に基づき、所定の制御プログラムに従ってエンジン１０及び自動変速機２０を制御している。例えば、エンジン１０の制御に関して言えば、アクセル開度センサ３８の信号から測定されるアクセル開度に基づいてスロットル１６の開度を制御している。また、自動変速機２０の制御に関して言えば、シフトセンサ３６の信号が示すシフト選択装置４２の選択位置、エンジン回転速度センサ３２の信号から測定されるエンジン回転速度、スロットル開度センサ３４の信号から測定されるスロットル開度等に基づいて最適なギヤ段を計算し、それを実現すべく変速機構２４の油圧回路２６を制御している。

ＥＣＵ３０により実行される駆動システムの制御の内容を具体的に示したものが図２のフローチャートである。図２のフローチャートは、車両の発進時に実行される駆動制御、特に、自動変速機２０の制御のルーチンを示している。以下、図２を参照して本実施形態にかかる発進時の駆動制御について説明する。

図２に示すルーチンの最初のステップＳ１００では、フラグ“ＸＳＨＩＦＴ”が０か否か判定される。ＸＳＨＩＦＴは、変速機構２４が中立状態にあるとき、つまり、変速機構２４内の全てのクラッチ及びブレーキを解放しているときは“０”になり、クラッチ或いはブレーキの締結によって何れかのギヤ段へのシフトが完了したときに“１”になる。車両が停車状態から発進する場合、シフト選択装置４２ではＮ或いはＰの位置が選択されており、その選択に従い変速機構２４は中立状態になっている。したがって、少なくとも最初のステップＳ１００の判定時にはＸＳＨＩＦＴは０になっている。

ＸＳＨＩＦＴが０の場合、次のステップＳ１０２では、シフト選択装置４２がＮ或いはＰからＤ或いはＲの位置へ切り替え操作されたか否か判定される。この切り替え操作は、駆動力伝達経路を形成するために必要なクラッチやブレーキの締結の要求を意味している。ステップＳ１０２の判定はシフトセンサ３６の信号に基づいて行われる。判定の結果、シフト選択装置４２が切り替え操作されていない場合には、ステップＳ１１２の処理が行われる。ステップＳ１１２では、油圧回路２６による変速機構２４内のクラッチ及びブレーキの油圧制御を行われず、シフト選択装置４２の選択位置（Ｎ或いはＰ）に従い変速機構２４はそのまま中立状態に維持される。ステップＳ１１２の処理が選択されている間は、ＸＳＨＩＦＴは０に保持され続ける。

ステップＳ１０２の判定の結果、シフト選択装置４２がＤ或いはＲの位置へ切り替え操作された場合には、次に、ステップＳ１０４の判定が行われる。ステップＳ１０４では、車輪速センサ４０の信号から測定される車速が所定の基準値Ａよりも小さいか否か判定される。車速と基準値Ａとの比較は、車両が停車状態（若しくは極低速走行状態）にあるか否か判定するために行われる。このため、基準値Ａは例えば５ｋｍ／ｈ程度の極低速値に設定されている。

ステップＳ１０４の判定の結果、車速が基準値Ａ以上の場合、つまり、車両が走行状態になっている場合には、ステップＳ１０６及びＳ１０８の判定はスキップされ、ステップＳ１１０の処理が実行される。ステップＳ１１０では、油圧回路２６による変速機構２４内のクラッチ及びブレーキの油圧制御が行われ、シフト選択装置４２の選択位置（Ｄ或いはＲ）に応じたギヤ段を実現するように駆動力の伝達経路が形成される。これにより、エンジン１０の駆動力が自動変速機２０を介してドライブシャフトに伝達されるようになり、車輪に所望の駆動トルクを伝えることが可能になる。ステップＳ１１０の処理が選択されたときには、ＸＳＨＩＦＴは０から１に切り替えられる。

一方、ステップＳ１０４の判定の結果、車速が基準値Ａ未満の場合には、次に、ステップＳ１０６の判定が行われる。ステップＳ１０６では、スロットル１６が略全閉か否か、具体的には、スロットル開度が所定の基準値Ｂ（例えば５ｄｅｇ程度）よりも小さいか否か判定される。ここでスロットル開度の判定を行っているのは、運転者の発進意思の有無を判断するためである。運転者の発進の意思はアクセル操作に反映される。運転者に発進意思があってアクセル４４が操作されているときにはスロットル１６は開かれ、逆に、アクセル４４が操作されていないとき、つまり、運転者の発進の意思がないときにはスロットル１６は略全閉になっている。

ステップＳ１０６の判定の結果、スロットル開度が基準値Ｂ以上の場合、つまり、運転者に発進意思が有ると判断できるときには、ステップＳ１０８の判定はスキップされ、ステップＳ１１０の処理が実行される。ステップＳ１１０の処理が実行されることで、エンジン１０の駆動力が自動変速機２０を介してドライブシャフトに伝達されるようになり、車輪に所望の駆動トルクを伝えることが可能になる。

一方、ステップＳ１０６の判定の結果、スロットル開度が基準値Ｂ未満の場合、つまり、運転者に発進意思が無いと判断できるときには、次に、ステップＳ１０８の判定が行われる。ステップＳ１０８では、エンジン回転速度ＮＥが所定の基準値Ｃよりも小さいか否か判定される。車両が停車状態或いは極低速走行状態にある場合、変速機構２４内で駆動力伝達経路を形成／遮断する摩擦係合要素（具体的にはクラッチ）のうち、ドライブシャフト側の要素の回転速度はゼロ若しくは極低回転速度になっている。これに対し、エンジン側の要素はエンジン回転速度に応じた速度で回転しているので、エンジン回転速度があまり高い場合には、摩擦係合要素の締結時に接続ショックが発生する可能性が高い。上記の基準値Ｃは、接続ショックが許容できる程度のエンジン回転速度（例えば１５００ｒｐｍ）に設定されている。

ステップＳ１０８の判定の結果、エンジン回転速度が基準値Ｃ以上の場合には、ステップＳ１１２の処理が選択される。つまり、この場合は、シフト選択装置４２のＮ或いはＰからＤ或いはＲへの切り替え操作にかかわらず、変速機構２４内のクラッチ及びブレーキは解放状態に保たれ変速機構２４はそのまま中立状態に維持される。ステップＳ１０８の条件が成立しない状況、つまり、スロットル１６が略全閉であるのにエンジン回転速度が上昇している状況は、シフト選択装置４２がＮ或いはＰの位置にあるときに運転者がアクセル４４を踏み込み、エンジン１０がレーシング状態になってからアクセル４４を戻したときに発生する。アクセル４４を戻したとき、スロットル１６はアクセル４４の戻し動作に連動して閉弁するのに対し、エンジン回転数の低下には時間を要するからである。

スロットル１６の閉弁に遅れてエンジン回転数が低下し、やがて基準値Ｃを下回ることで、ステップＳ１０８の条件が成立する。ステップＳ１０８の条件の成立後は、次の処理として、ステップ１１２でなくステップＳ１１０の処理が実行される。これにより、油圧回路２６による変速機構２４内のクラッチ及びブレーキの油圧制御が行われ、シフト選択装置４２の選択位置（Ｄ或いはＲ）に応じたギヤ段を実現するように駆動力の伝達経路が形成される。

上記の駆動制御ルーチンが実行されることで、シフト選択装置４２がＮ或いはＰからＤ或いはＲの位置へ切り替え操作されたときでも、アクセル４４が操作されておらずスロットル開度が略全閉になっているならば、エンジン回転速度が十分に低下するまでは、変速機構２４内のクラッチ及びブレーキは解放状態に保たれる（ステップＳ１０８及びステップＳ１１２の処理）。これにより、運転者に発進の意思がない場合には変速機構２４はそのまま中立状態に維持されることになり、エンジン１０の駆動力が駆動系に急激に入力されることはなく、車両に接続ショックが生じたり運転者が飛び出し感を感じたりすることは防止される。

一方、アクセル４４が踏まれてスロットルが開かれている場合、つまり、運転者に発進の意思があると判断できる場合には、シフト選択装置４２の選択位置（Ｄ或いはＲ）に応じたギヤ段を実現するようにクラッチ及びブレーキの油圧制御が行われ、駆動力伝達経路の形成によりエンジン１０から駆動系へ駆動力が伝達されるようになる（ステップＳ１０６及びステップＳ１１０の処理）。これにより、運転者のアクセル操作が車両の発進に反映され、運転者の意思どおりの発進が可能になる。

本実施の形態においては、ＥＣＵ３０によりステップＳ１０２の処理が実行されることで、第１及び第３の発明にかかる「締結要求検出手段」が実現されている。また、ＥＣＵ３０によりステップＳ１０６の処理が実行されることで、第１の発明にかかる「発進意思判定手段」及び第３の発明にかかる「スロットル全閉判定手段」が実現されている。また、ＥＣＵ３０によりステップＳ１０８及びＳ１１２の処理が実行されることで、第１及び第３の発明にかかる「締結禁止手段」が実現されている。

実施の形態２．
以下、図３を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
本発明の実施の形態２としての制御装置は、実施の形態１と同様、図１に示す構成の駆動システムに適用される。本実施形態の制御装置は、発進時の駆動制御として実施の形態１とは異なる制御を採ったことに特徴がある。

本実施形態においてＥＣＵ３０により実行される発進時の駆動制御の内容を具体的に示したものが図３のフローチャートである。本実施形態では、発進時の駆動制御として自動変速機２０の制御に加え、エンジン１０の制御（詳しくはスロットル１６の制御）も実行される。以下、図３を参照して本実施形態にかかる発進時の駆動制御について説明する。

図３に示すルーチンの最初のステップＳ２００では、フラグ“ＸＳＨＩＦＴ”が０か否か判定される。ＸＳＨＩＦＴの意味は実施の形態１で説明した通りである。ＸＳＨＩＦＴが０の場合には、次のステップＳ２０２で、シフト選択装置４２がＮ或いはＰからＤ或いはＲの位置へ切り替え操作されたか否か、シフトセンサ３６の信号に基づいて判定される。シフト選択装置４２がＮ或いはＰの位置にある間は、次にステップＳ２１８の処理が行われる。ステップＳ２１８では、油圧回路２６による変速機構２４内のクラッチ及びブレーキの油圧制御は行われず、変速機構２４はそのまま中立状態に維持される。ステップＳ２１８の処理が選択されている間は、ＸＳＨＩＦＴは０に保持され続ける。

ステップＳ２０２の判定の結果、シフト選択装置４２がＤ或いはＲの位置へ切り替え操作された場合には、次のステップＳ２０４で、車速が基準値Ａよりも小さいか否か判定される。車速が基準値Ａ以上の場合、つまり、車両が走行状態になっている場合には、途中の処理がスキップされ、ステップＳ２１６の処理が実行される。ステップＳ２１６では、油圧回路２６による変速機構２４内のクラッチ及びブレーキの油圧制御が行われ、シフト選択装置４２の選択位置（Ｄ或いはＲ）に応じたギヤ段を実現するように駆動力の伝達経路が形成される。ステップＳ２１６の処理が選択されたときには、ＸＳＨＩＦＴは０から１に切り替えられる。

一方、ステップＳ２０４の判定の結果、車速が基準値Ａ未満の場合には、次に、ステップＳ２０６の判定が行われる。ステップＳ２０６では、アクセル開度センサ３８の信号に基づいてアクセル４４が全閉か否か判定される。なお、アクセル開度は運転者の発進意思の有無を表しており、アクセル４４が操作されているときには運転者に発進の意思が有り、アクセル４４が全閉のときには運転者に発進の意思は無いと判断することができる。

ステップＳ２０４の判定結果は、スロットル開度の制御に用いられる。本実施形態では、車両の発進時、ＸＳＨＩＦＴが０から１に切り替わるまでの間は、スロットル開度を決定するためのマップとして通常運転時とは異なるマップが選択されるようになっている。この発進時用のマップによれば、ステップＳ２０４の判定においてアクセル開度が全閉の場合には、アクセル開度に連動してスロットル開度も全閉に設定される（ステップＳ２０８）。一方、ステップＳ２０４の判定においてアクセル４４が開かれている場合には、そのアクセル開度とは関係なく、スロットル１６は全閉位置まで最大速度で閉じられるステップＳ２１０）。これにより、車両の発進時、シフト選択装置４２がＤ或いはＲの位置へ切り替え操作されたときには、アクセル開度に関係なくスロットル１６は必ず全閉にされることになる。

ステップＳ２０８或いはＳ２１０の処理の後は、ステップＳ２１２の判定が行われる。ステップＳ２１２では、スロットル１６が略全閉まで閉じられたか否か、スロットル開度を基準値Ｂと比較することで判定される。ステップＳ２１２の判定は、スロットル１６が全閉になったことを確認するための処理である。スロットル開度が基準値Ｂを下回るまではステップＳ２１８の処理が選択される。つまり、スロットル１６が全閉になるまでは、シフト選択装置４２のＤ或いはＲへの切り替え操作は受け付けられず、変速機構２４はそのまま中立状態に維持される。

ステップＳ２１２の判定の結果、スロットル１６が略全閉まで閉じられたときには、次に、ステップＳ２１４の判定が行われる。ステップＳ２１４では、エンジン回転速度ＮＥが所定の基準値Ｃよりも小さいか否か判定される。アクセル４４が踏まれている場合であっても、ステップＳ２１０の処理によりスロットル１６が強制的に閉じられることで、エンジン回転数はやがて低下してく。ステップＳ２１４の判定は、変速機構２４内のクラッチを締結したときに接続ショックが生じない程度まで、エンジン回転数が十分に低下したことを確認するための処理である。エンジン回転速度が基準値Ｃを下回るまではステップＳ２１８の処理が選択される。つまり、エンジン回転速度が十分に低下するまでは、シフト選択装置４２のＤ或いはＲへの切り替え操作は受け付けられず、変速機構２４はそのまま中立状態に維持される。

やがて、エンジン回転数が基準値Ｃを下回ることで、ステップＳ２１４の条件が成立する。ステップＳ２１４の条件の成立後は、次の処理として、ステップＳ２１６の処理が実行される。これにより、油圧回路２６による変速機構２４内のクラッチ及びブレーキの油圧制御が行われ、シフト選択装置４２の選択位置（Ｄ或いはＲ）に応じたギヤ段を実現するように駆動力の伝達経路が形成される。

上記の駆動制御ルーチンが実行されることで、シフト選択装置４２がＮ或いはＰからＤ或いはＲの位置へ切り替え操作されたときには、アクセル４４が踏まれている場合でもスロットル１６が強制的に閉じられ（ステップＳ２０６及びステップＳ２１０の処理）、且つ、エンジン回転速度が十分に低下するまでの間は変速機構２４内のクラッチの締結は禁止される（ステップＳ２１４及びステップＳ２１８の処理）。このように、エンジン回転速度を強制的に低下させてから変速機構２４内のクラッチを締結することで、車両に接続ショックが生じたり運転者が飛び出し感を感じたりすることを防止しつつ、運転者の発進意思に反することなく車両を速やかに発進させることが可能になる。

本実施の形態においては、ＥＣＵ３０によりステップＳ２０２の処理が実行されることで、第４の発明にかかる「締結要求検出手段」が実現されている。また、ＥＣＵ３０によりステップＳ２０６の処理が実行されることで、第４の発明にかかる「アクセル全閉判定手段」が実現され、ステップＳ２１０の処理が実行されることで、第４の発明にかかる「スロットル制御手段」が実現されている。また、ＥＣＵ３０によりステップＳ２１４及びＳ２１８の処理が実行されることで、第４の発明にかかる「締結禁止手段」が実現されている。

実施の形態３．
以下、図４を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
本発明の実施の形態３としての制御装置は、実施の形態２の制御装置において、ＥＣＵ３０に図３に示すルーチンに加えて図４に示すルーチンを実行させることで実現することができる。

本実施形態の制御装置は、油圧回路２６による変速機構２４内のクラッチ及びブレーキの油圧制御が行われ、シフト選択装置４２の選択位置（Ｄ或いはＲ）に応じたギヤ段が実現された後の駆動制御、具体的には、スロットル１６の制御に特徴がある。以下、図４を参照して本実施形態にかかるスロットル制御について説明する。

図４に示すルーチンは、図３に示すルーチンにおけるステップＳ２１０の処理をトリガとして開始される。最初のステップＳ３００では、フラグ“Ｘアクセル”が０か否か判定される。Ｘアクセルは、アクセル４４が踏まれているときは“０”になり、アクセル４４が戻されたときに“１”になる。本ルーチンの開始トリガとなるステップＳ２１０の処理は、アクセル開度が全閉でないことを条件に実行される処理であるので、少なくとも最初のステップＳ３００の判定時にはＸアクセルは０になっている。

アクセル４４が戻されてＸアクセルが１になるまでの間は、次のステップＳ３０２でフラグ“ＸＳＨＩＦＴ”が１か否か判定される。図３に示すルーチンでステップＳ２１６の処理が実行され、中立状態からシフト選択装置４２の選択位置（Ｄ或いはＲ）に応じたギヤ段へのシフトが完了したときにＸＳＨＩＦＴは１になる。したがって、ＸＳＨＩＦＴが０の場合には未だシフトが完了していない。この場合は、次にステップＳ３１０の処理が選択され、スロットル１６を強制的に閉じる制御（ステップＳ２１０の制御）が維持される。

ステップＳ３０２の判定の結果、ＸＳＨＩＦＴが１の場合、つまり、シフトが完了した場合には、次にステップＳ３０４の判定が行われる。ステップＳ３０４では、アクセル４４が略全閉まで閉じられたか否か、アクセル開度を所定の基準値Ｄ（例えば５ｄｅｇ程度）と比較することで判定される。運転者がアクセル４４を踏み続けている間は、次の処理としてステップＳ３１０の処理が選択され、スロットル１６を強制的に閉じる制御が維持される。

ステップＳ３０４の条件が成立したとき、つまり、運転者のアクセル４４の戻し操作によってアクセル開度が基準値Ｄを下回ったときには、先ず、ステップＳ３０６でＸアクセルが０から１に切り替えられる。次のステップＳ３０８では、スロットル１６を強制的に閉じる制御が禁止され、アクセル開度に応じてスロットル開度を変化させる通常のスロットル制御が開始される。これ以降は、Ｘアクセルが１に設定されることにより、ステップＳ３００の判定後は次の処理としてステップＳ３０８が選択され、通常のスロットル制御が行われることになる。

実施の形態２にかかる駆動制御（図３に示すルーチン）によれば、アクセル４４が踏まれている場合にはスロットル１６が強制的に閉弁されるため、アクセル開度とスロットル開度との対応関係にはずれが生じる。シフト完了後、そのまま通常のスロットル制御に移行すると、スロットル１６はアクセル開度に応じたスロットル開度まで急速に開くことになり、トルクの増大によってトルクショックや車両の飛び出しが発生する可能性がある。

しかし、図４に示すスロットル制御ルーチンが実行されることで、変速機構２４内のクラッチの締結によりシフトが完了した後も、アクセル４４が大きく踏まれている間はスロットル開度は全閉に維持される（ステップＳ３０４及びステップＳ３１０の処理）。そして、アクセル４４が一旦戻された後、アクセル開度に応じたスロットル開度に制御されるようになる（ステップＳ３０４及びステップＳ３０８の処理）。これにより、シフト完了後にスロットル１６が突然に開かれることは無くなり、トルクショックや車両の飛び出しの発生は防止される。

実施の形態４．
以下、図５を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。
本発明の実施の形態４としての制御装置は、実施の形態２の制御装置において、ＥＣＵ３０に図３に示すルーチンに加えて図５に示すルーチンを実行させることで実現することができる。本実施形態の制御装置は、シフト完了後のスロットル制御として実施の形態３とは異なる制御を採ったことに特徴がある。以下、図５を参照して本実施形態にかかるスロットル制御について説明する。

図５に示すルーチンは、図３に示すルーチンにおけるステップＳ２１０の処理をトリガとして開始される。最初のステップＳ４００では、フラグ“Ｘアクセル除変”が０か否か判定される。Ｘアクセル除変は、後述するスロットル除変制御の完了後に“１”に設定される。このため、少なくとも最初のステップＳ４００の判定時にはＸアクセル除変は０になっている。

スロットル除変制御が完了してＸアクセル除変が１になるまでの間は、次のステップＳ４０２でフラグ“ＸＳＨＩＦＴ”が１か否か判定される。図３に示すルーチンでステップＳ２１６の処理が実行され、中立状態からシフト選択装置４２の選択位置（Ｄ或いはＲ）に応じたギヤ段へのシフトが完了したときにＸＳＨＩＦＴは１になる。したがって、ＸＳＨＩＦＴが０の場合には未だシフトが完了していない。この場合は、次にステップＳ４１８の処理が選択され、スロットル１６を強制的に閉じる制御（ステップＳ２１０の制御）が維持される。

ステップＳ４０２の判定の結果、ＸＳＨＩＦＴが１の場合、つまり、シフトが完了した場合には、次にステップＳ４０４の処理が行われる。ステップＳ４０４では、スロットル除変制御、つまり、スロットル１６を全閉からアクセル開度に応じた通常のスロットル開度まで徐々に開いていく制御が実行される。ステップＳ４０６では、スロットル開度センサ３４の信号から現在のスロットル開度ＴＡが取り込まれ、ステップＳ４０８では、アクセル開度に応じた制御スロットル開度ＫＴＡが取り込まれる。制御スロットル開度ＫＴＡは、アクセル開度を軸とするマップ（通常のスロットル制御用のマップ）から決定される。

ステップＳ４１０では、制御スロットル開度ＫＴＡと現在のスロットル開度ＴＡとの偏差が所定の基準偏差Ｇ（例えば５ｄｅｇ程度）の内に収まっているか否か判定される。偏差が基準偏差Ｇ内になるまでは、次の処理としてステップＳ４１６の処理が選択され、スロットル除変制御が継続して実施される。

ステップＳ４１０の条件が成立したとき、つまり、現在のスロットル開度ＴＡが制御スロットル開度ＫＴＡに略一致したときには、先ず、ステップＳ４１２でＸアクセル除変が０から１に切り替えられる。次のステップＳ４１４では、スロットル除変制御が禁止され、アクセル開度に応じてスロットル開度を変化させる通常のスロットル制御が開始される。これ以降は、Ｘアクセル除変が１に設定されることにより、ステップＳ４００の判定後は次の処理としてステップＳ４１４が選択され、通常のスロットル制御が行われることになる。

上記のスロットル制御ルーチンが実行されることで、変速機構２４内のクラッチの締結によりシフトが完了した後は、スロットル１６はアクセル開度に対応した通常のスロットル開度に徐々に開けられていく。これにより、シフト完了後にスロットル１６が突然に開かれることは無くなり、トルクショックや車両の飛び出しの発生は防止される。

その他．
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の各実施の形態のものに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において変形して実施することもできる。例えば、次のように変形して実施してもよい。

実施の形態１では、スロットル開度が全閉か否かによって運転者の発進意思の有無を判定しているが、スロットル開度の代わりにアクセル開度に基づいて発進意思の有無を判定してもよい。また、スロットル開度（或いはアクセル開度）に加え、車速やブレーキ操作も考慮して運転者の発進意思の有無を判定するようにしてもよい。

実施の形態１及び実施の形態２では、エンジン回転数が基準値Ｃを下回ることをシフト実行の条件にしているが、摩擦係合要素であるクラッチのエンジン側要素と駆動系側要素との回転速度差が所定の基準値を下回ることをシフト実行の条件にしてもよい。エンジン側要素の回転速度は、エンジン回転速度から計算することができ、駆動系側要素の回転速度は、ドライブシャフトの回転速度、或いは車速から計算することができる。これによれば、本発明を車両の発進時の駆動制御のみならず、発進後の加速時の駆動制御にも適用することができる。

また、図１に示す構成では、自動変速機２０としてトルコン式の多段変速機を備えているが、本発明は他の形式の自動変速機を備えた駆動システムにも適用可能である。例えば、自動変速機は、自動制御クラッチ式の多段変速機（ＭＴベースの変速機構）であってもよい。この場合は、エンジンの出力軸と変速機構の入力軸とを接続する自動クラッチが本発明にかかる摩擦係合要素に相当する。また、自動変速機は、自動クラッチと無段変速機（ＣＶＴ）の組み合わせであってもよい。この場合も、エンジンの出力軸とＣＶＴの入力軸とを接続する自動クラッチが本発明にかかる摩擦係合要素に相当する。さらに、自動変速機は、トルクコンバータとＣＶＴの組み合わせであってもよい。この場合は、ＣＶＴ内に配置される駆動力伝達経路の切り替え用のクラッチが本発明にかかる摩擦係合要素に相当する。

また、図１に示す構成では、吸気管１４内に配置されたスロットル（バタフライバルブ）１６によって吸入空気量を制御するようになっているが、本発明は、吸気バルブの作用角及びリフト量を可変制御することで吸入空気量を制御する形式のエンジンにも適用することができる。この場合は、可変動弁機構付きの吸気バルブが本発明にかかるスロットルに相当する。つまり、本発明にかかるスロットルは、その開度によって吸入空気量を制御できるものであればよく、吸気管に配置されるバタフライバルブには限定されない。

本発明の実施の形態１としての制御装置が適用される車両の駆動システムの概略構成を示す図である。本発明の実施の形態１において実行される自動変速制御のルーチンを示すフローチャートである。本発明の実施の形態２において実行される自動変速制御及びスロットル制御のルーチンを示すフローチャートである。本発明の実施の形態３において実行されるスロットル制御のルーチンを示すフローチャートである。本発明の実施の形態４において実行されるスロットル制御のルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１０エンジン
１２エンジン本体
１４吸気管
１６吸気バルブ
２０自動変速機
２２トルクコンバータ
２４変速機構
２６油圧回路
３０ＥＣＵ
３２エンジン回転数センサ
３４スロットル開度センサ
３６シフトセンサ
３８アクセル開度センサ
４０車輪速センサ
４２スロットル
４４アクセル
４６車輪

Claims

摩擦係合要素を締結することで内燃機関から駆動系への駆動力の伝達経路を形成し、前記摩擦係合要素を解放することで前記駆動力伝達経路を遮断することが可能であり、シフト選択装置の選択位置に応じて前記摩擦係合要素の締結／解放の切り替えを行う自動変速機を搭載した車両の制御装置において、
前記シフト選択装置の選択位置が前記摩擦係合要素の解放を要求する何れかの位置から、前記摩擦係合要素の締結を要求する何れかの位置へ切り替えられたことを検出する締結要求検出手段と、
アクセル開度が略全閉か否か判定するアクセル全閉判定手段と、
前記内燃機関の機関回転速度が第１の基準回転速度より高い状態で前記締結要求が検出されたとき、前記アクセル開度が略全閉でないと判定される場合には、スロットル開度を略全閉に制御するスロットル制御手段と、
前記内燃機関の機関回転速度が第１の基準回転速度より高い状態で前記締結要求が検出されたとき、前記内燃機関の機関回転速度が前記第１の基準回転速度以下に設定される第２の基準回転速度より低下するまでの間、前記摩擦係合要素の締結を禁止する締結禁止手段と、
を備え、
前記スロットル制御手段は、前記締結禁止手段による締結禁止が解除されて前記摩擦係合要素が締結された後も、前記アクセル開度が一旦所定開度より小さくなるまでの間は、前記スロットル開度を略全閉に維持することを特徴とする自動変速機搭載車両の制御装置。
摩擦係合要素を締結することで内燃機関から駆動系への駆動力の伝達経路を形成し、前記摩擦係合要素を解放することで前記駆動力伝達経路を遮断することが可能であり、シフト選択装置の選択位置に応じて前記摩擦係合要素の締結／解放の切り替えを行う自動変速機を搭載した車両の制御装置において、
前記シフト選択装置の選択位置が前記摩擦係合要素の解放を要求する何れかの位置から、前記摩擦係合要素の締結を要求する何れかの位置へ切り替えられたことを検出する締結要求検出手段と、
アクセル開度が略全閉か否か判定するアクセル全閉判定手段と、
前記摩擦係合要素の内燃機関側要素と駆動系側要素との回転速度差が第１の基準回転速度差より高い状態で前記締結要求が検出されたとき、前記アクセル開度が略全閉でないと判定される場合には、スロットル開度を略全閉に制御するスロットル制御手段と、
前記回転速度差が第１の基準回転速度差より高い状態で前記締結要求が検出されたとき、前記回転速度差が前記第１の基準回転速度差以下に設定される第２の基準回転速度差より低下するまでの間、前記摩擦係合要素の締結を禁止する締結禁止手段と、
を備え、
前記スロットル制御手段は、前記締結禁止手段による締結禁止が解除されて前記摩擦係合要素が締結された後も、前記アクセル開度が一旦所定開度より小さくなるまでの間は、前記スロットル開度を略全閉に維持することを特徴とする自動変速機搭載車両の制御装置。