JP5662075B2 - 車両の動力伝達制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の動力伝達制御装置に関する。

近年、複数の変速段を有し且つトルクコンバータを備えていない有段変速機と、エンジンの出力軸と有段変速機の入力軸との間に介装されてクラッチトルク（クラッチが伝達し得るトルクの最大値）を調整可能なクラッチと、車両の走行状態に応じてアクチュエータを用いてクラッチトルク及び有段変速機の変速段を制御する制御手段と、を備えた動力伝達制御装置が開発されてきている（例えば、特許文献１を参照）。係る動力伝達制御装置は、オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）とも呼ばれる。

特開２００６−９７７４０号公報

ＡＭＴを搭載した車両では、車両が発進する際、通常、以下に述べる発進時制御が開始・実行される。即ち、車両が停止している状態においてブレーキペダルが開放される等の発進時制御の開始条件が成立すると、変速機の変速段が発進用の変速段（典型的には、１速）に設定された状態で、エンジンの駆動トルク（エンジントルク）及びクラッチトルクが所定のパターンに従ってフィードフォワード的に増大される。この結果、内燃機関が停止する現象（所謂エンスト）が発生することなく円滑に車両が発進できる。

以下、上述した発進時制御を利用して登坂路上で車両が発進する場合を想定する。図７は、この場合の一例を示す。図７に示す例では、時刻ｔ１以前では、エンジンがアイドリング状態にあり、ブレーキペダルが踏み込まれ、クラッチトルクがゼロの状態（クラッチが分断状態）で、車両が停止している。変速機の入力軸の回転速度がゼロであることは車両が停止していることを示し、変速機の入力軸の回転速度が正の値（負の値）であることは車両が前進（後退）していることを示す。

時刻ｔ１にて、ブレーキペダルが開放されることで、発進時制御が開始される。即ち、時刻ｔ１以降、エンジントルクがアイドリングに対応するトルクから所定のパターンに従ってフィードフォワード的に増大され、クラッチトルクがゼロから所定のパターンに従ってフィードフォワード的に増大される（クラッチが分断状態から半接合状態に移行する）。なお、この例では、時刻ｔ１以降、アクセルペダルが踏み込まれない状態が継続する場合（所謂クリープ発進）が想定されている。

この例では、時刻ｔ１以降、車両に作用する重力に基づく車両の後退方向の力（重力に基づく車両後退力）の影響により、先ず、時刻ｔ１〜ｔ２にて車両が一時的に後退し、時刻ｔ２以降、車両が前進し、時刻ｔ３にて、クラッチが半接合状態から完全接合状態に移行して発進時制御が終了している。

以下、車両が一時的に後退する期間（ｔ１〜ｔ２）を「後退期間」と呼ぶ。このように「後退期間」が発生するのは、発進時制御の開始直後においてクラッチトルク（＝車両の前進方向の力）が「重力に基づく車両後退力」に未だ達していない期間が発生することに基づく。

ところで、発進時制御にてエンジントルク及びクラッチトルクが増大していく際の前記所定のパターンは、通常、平坦路上で車両が最も好適に発進できるように、種々の実験等を通して調整・決定される。このように「平坦路に対して最適なパターン」を用いた発進時制御を利用して登坂路上で車両が発進する場合、「後退期間」が比較的長くなる事態が発生し得る。具体的には、登坂路の勾配が小さくて「重力に基づく車両後退力」が小さい場合、「後退期間」が比較的短くなり、車両の乗員は大きな不快感を覚えない。一方、登坂路の勾配が大きくて「重力に基づく車両後退力」が大きい場合、「後退期間」が比較的長くなり、車両の乗員は大きな不快感を覚える。

「後退期間」を短くする（或いは、なくす）ためには、登坂路の勾配を検出する勾配センサを車両に搭載し、検出された登坂路の勾配が大きい場合、トルクの増大パターンを「平坦路に対して最適なパターン」に対してより大きい値でトルクが推移していくパターンに変更すればよい。しかしながら、この場合、比較的高価な勾配センサが必須となり、装置全体の製造コストが大きくなる。

或いは、発進時制御の開始後において、変速機の入力軸の回転速度が予め決定された最適なパターンで車両前進方向に増大していくように、クラッチトルクをフィードバック制御することも考えられる。具体的には、変速機の入力軸の回転速度が前記最適なパターンに満たない場合はクラッチトルクが増大され、変速機の入力軸の回転速度が前記最適なパターンを超えた場合はクラッチトルクが減少される。しかしながら、この場合、比較的複雑なフィードバック制御が必須となり、クラッチトルクの制御が煩雑となる。以上より、簡易な構成で、「後退期間」が比較的長くなる事態の発生を抑制することが望まれているところである。

本発明の目的は、ＡＭＴを搭載した車両に適用される車両の動力伝達制御装置であって、登坂路上で車両が発進する際に発生し得る「後退期間」が比較的長くなる事態の発生を簡易な構成を用いて抑制できるものを提供することにある。

本発明による車両の動力伝達制御装置は、有段変速機（Ｔ／Ｍ）と、クラッチ（Ｃ／Ｔ）と、制御手段（ＥＣＵ、ＡＣＴ１，ＡＣＴ２）とを備える。

前記有段変速機は、前記内燃機関の出力軸（Ａ１）から動力が入力される入力軸（Ａ２）と、前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸（Ａ３）とを備える。前記有段変速機は、減速比（前記出力軸の回転速度（Ｎｏ）に対する前記入力軸の回転速度（Ｎｉ）の割合）が異なる予め定められた複数の変速段を有し、且つトルクコンバータを備えていない。

前記クラッチは、前記内燃機関の出力軸と前記有段変速機の入力軸との間に介装されていて、クラッチトルク（前記クラッチが伝達し得るトルクの最大値）が調整可能となっている。

前記制御手段は、前記車両の走行状態に基づいて、前記内燃機関の出力軸の駆動トルク（内燃機関トルクＴｅ）、前記クラッチトルク（Ｔｃ）、及び前記有段変速機の変速段を制御する。即ち、この動力伝達制御装置は、上述した「ＡＭＴ付ハイブリッド車両」に適用される。

前記制御手段は、前記車両が停止している状態において発進時制御の開始条件が成立したことに基づいて、前記変速段が発進用の変速段に設定された状態で所定のパターンに従って前記内燃機関トルク及び前記クラッチトルクを（フィードフォワード的に）増大していく発進時制御を開始・実行するように構成される。ここで、前記所定のパターンは、平坦路上で車両が最も好適に発進できるように決定され得る。また、前記クラッチトルクは、ゼロから増大され得る。前記内燃機関トルクは、アイドリングに対応するトルクから増大され得る。

この動力伝達制御装置の特徴は、前記制御手段が、前記変速機の入力軸の回転速度（Ｎｉ）を検出する回転速度検出手段（Ｓ５）を備え、前記発進時制御の実行中において、前記発進時制御の開始後における前記変速機の入力軸の回転速度の検出結果に基づいて前記車両が登坂路上にあるか否かを判定し、前記車両が登坂路上にあると判定された場合、前記所定のパターンに代えて前記所定のパターンより大きい値で前記内燃機関トルク及び前記クラッチトルクが推移していくパターンに従って前記内燃機関トルク及び前記クラッチトルクを増大していくように構成されたことにある。

これによれば、高価な勾配センサを利用することなく、車両が登坂路上にあるか否かが判定され得る。そして、車両が登坂路上にあると判定された場合、前記内燃機関トルク及び前記クラッチトルクが前記所定のパターンに対してより大きい値で（フィードフォワード的に）増大していく。この結果、複雑なフィードバック制御を使用することなく、簡易な構成で、「後退期間」が比較的長くなる事態の発生を抑制することができる。

以下、車両が登坂路上にあるか否かの判定について付言する。先ず、前記回転速度検出手段が、前記変速機の入力軸の回転方向が前記車両の前進方向に対応する場合に正の値として、前記変速機の入力軸の回転方向が前記車両の後進方向に対応する場合に負の値として、前記変速機の入力軸の回転速度を検出するように構成されている場合について説明する。

この場合、前記発進時制御の開始後の第１の時期における前記変速機の入力軸の回転速度の値（Ｎｉ）が負の値である場合に前記車両が登坂路上にあると判定され得る。これは、車両が登坂路上にある場合、発進時制御の開始直後において、「重力に基づく車両後退力」に起因して車両が後退することに基づく。

また、この場合、前記発進時制御の開始後の第１の時期における前記変速機の入力軸の回転速度の時間微分値（ｄＮｉ／ｄｔ）が負の値である場合に前記車両が登坂路上にあると判定され得る。これは、車両が登坂路上にある場合、発進時制御の開始直後において、「重力に基づく車両後退力」に起因して車両の後退速度が増大していくことに基づく。

次に、前記回転速度検出手段が、前記変速機の入力軸の回転方向が前記車両の前進方向に対応する場合も後進方向に対応する場合も正の値として、前記変速機の入力軸の回転速度を検出するように構成されている場合について説明する。

この場合、前記発進時制御の開始後の第１の時期における前記変速機の入力軸の回転速度の時間微分値（ｄＮｉ／ｄｔ）である第１微分値が正の値であり、前記第１の時期より後の第２の時期における前記変速機の入力軸の回転速度の時間微分値（ｄＮｉ／ｄｔ）である第２微分値が正の値であり、前記第１微分値が前記第２微分値より大きい場合に前記車両が登坂路上にあると判定され得る。これは、車両が登坂路上にある場合、発進時制御の開始直後において、「重力に基づく車両後退力」に起因して車両の後退速度が増大していく一方で、後退速度の増加勾配が時間の経過に伴って減少していくことに基づく。後退速度の増加勾配が時間の経過に伴って減少していくのは、発進時制御の開始後において、時間に経過に伴って、クラッチトルクが増大していくこと（従って、車両の前進方向の力が増大していくこと）に基づく。

上記本発明に係る動力伝達制御装置においては、前記第１の時期における前記変速機の入力軸の回転速度の時間微分値の絶対値が大きければ大きいほど、前記所定のパターンに対して前記内燃機関トルク及び前記クラッチトルクが大きくされる量（かさ上げ量）が大きくされることが好ましい。

発進時制御開始後の変速機の入力軸の回転速度の時間微分値の絶対値は、登坂路の勾配の大きさを精度良く表し得る。従って、上記構成によれば、登坂路の勾配が大きければ大きいほど、前記内燃機関トルク及び前記クラッチトルクの「かさ上げ量」が大きくされ得る。従って、登坂路の勾配が大きい場合、「かさ上げ量」が十分に大きくされ得、「後退期間」が比較的長くなる事態の発生を確実に抑制することができる。

本発明の実施形態に係る車両の動力伝達制御装置を搭載した車両の概略構成図である。 図１に示したクラッチについての「ストローク−トルク特性」を規定するマップを示したグラフである。 本発明の実施形態により実行される発進時制御の概要を示したフローチャートである。 本発明の実施形態により発進時制御が実行される場合における各種物理量の変化の一例を示したタイムチャートである。 本発明の実施形態によってエンジントルクのかさ上げ量が調整される際の、登坂路指標値とかさ上げ量との関係の一例を示したグラフである。 本発明の実施形態によってクラッチトルクのかさ上げ量が調整される際の、登坂路指標値とかさ上げ量との関係の一例を示したグラフである。 発進時制御を利用して登坂路上で車両が発進する場合に「後退期間」が発生することを説明するためのタイムチャートである。

以下、本発明による車両の動力伝達制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（構成）
図１は、本発明の実施形態に係る動力伝達制御装置（以下、「本装置」と称呼する。）を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、動力源として内燃機関を備え、且つ、トルクコンバータを備えない有段変速機とクラッチとを使用した所謂オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）を搭載した車両である。

この車両は、エンジンＥ／Ｇと、変速機Ｔ／Ｍと、クラッチＣ／Ｔと、を備えている。Ｅ／Ｇは、周知の内燃機関の１つであり、例えば、ガソリンを燃料として使用するガソリンエンジン、軽油を燃料として使用するディーゼルエンジンである。Ｅ／Ｇの出力軸Ａ１は、Ｃ／Ｔを介してＴ／Ｍの入力軸Ａ２と接続されている。

変速機Ｔ／Ｍは、前進用の複数（例えば、５つ）の変速段、後進用の１つの変速段、及びニュートラル段を有するトルクコンバータを備えない周知の有段変速機の１つである。Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３は、図示しないプロペラシャフト、図示しないディファレンシャル等を介して車両の駆動輪と接続されている。Ｔ／Ｍの変速段の切り替えは、変速機アクチュエータＡＣＴ２を制御することで実行される。変速段を切り替えることで、減速比（出力軸Ａ３の回転速度Ｎｏに対する入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉの割合）が変更される。

クラッチＣ／Ｔは、周知の構成の１つを備えていて、Ｅ／Ｇの出力軸とＴ／Ｍの入力軸との間で、伝達し得るトルクの最大値（クラッチトルクＴｃ）を調整可能に構成されている。具体的には、クラッチＣ／Ｔは、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２に一体回転するように設けられた周知の構成の１つを有する摩擦クラッチディスクである。クラッチディスクは、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１に一体回転するように設けられたフライホイールに対して互いに向き合うように同軸的に配置されている。フライホイールに対するクラッチディスクの軸方向の位置が調整可能となっている。クラッチＣ／Ｔ（具体的には、クラッチディスク）の軸方向位置は、クラッチアクチュエータＡＣＴ１により調整される。

以下、クラッチＣ／Ｔ（クラッチディスク）の原位置（クラッチディスクがフライホイールから最も離れた位置）からの接合方向（圧着方向）への軸方向の移動量をクラッチストロークと呼ぶ。クラッチＣ／Ｔが「原位置」にあるとき、クラッチストロークが「０」となる。図２に示すように、クラッチストロークを調整することにより、クラッチトルクＴｃが調整される。「Ｔｃ＝０」の状態では、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１と変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２との間で動力が伝達されない。この状態を「分断状態」と呼ぶ。また、「Ｔｃ＞０」の状態では、出力軸Ａ１と入力軸Ａ２との間で動力が伝達される。この状態を「接合状態」と呼ぶ。

また、接合状態において、クラッチＣ／Ｔに滑りが発生していない状態（出力軸Ａ１の回転速度Ｎｅと入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉとが一致している状態）を特に「完全接合状態」と呼び、クラッチＣ／Ｔに滑りが発生している状態（ＮｅとＮｉとが一致していない状態）を特に「半接合状態」と呼ぶ。

また、本装置は、アクセルペダルＡＰの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサＳ１と、シフトレバーＳＦの位置を検出するシフト位置センサＳ２と、ブレーキペダルＢＰの操作の有無を検出するブレーキセンサＳ３と、出力軸Ａ１の回転速度Ｎｅを検出する回転速度センサＡ４と、入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉを検出する回転速度センサＡ５と、を備えている。

更に、本装置は、電子制御ユニットＥＣＵを備えている。ＥＣＵは、上述のセンサＳ１〜Ｓ５、並びにその他のセンサ等からの情報等に基づいて、上述のアクチュエータＡＣＴ１、ＡＣＴ２を制御することで、Ｃ／Ｔのクラッチストローク（従って、クラッチトルクＴｃ）、及び、Ｔ／Ｍの変速段を制御する。また、ＥＣＵは、Ｅ／Ｇの燃料噴射量（スロットル弁の開度）を制御することでＥ／Ｇの出力軸Ａ１の駆動トルクを制御する。以下、Ｅ／Ｇの出力軸Ａ１の駆動トルクを「エンジントルクＴｅ」と呼ぶ。以上、この車両は、ＡＭＴを搭載した車両である。

（通常の制御）
本装置では、アクセル開度が大きくなるに従ってエンジントルクＴｅが大きくなるように燃料噴射量（スロットル弁の開度）が制御される。

また、シフトレバーＳＦの位置が「自動モード」に対応する位置にある場合、ＥＣＵ内のＲＯＭ（図示せず）に記憶された変速マップと、上述のセンサからの情報とに基づいて選択すべき変速段（選択変速段）が決定される。シフトレバーＳＦの位置が「手動モード」に対応する位置にある場合、運転者によるシフトレバーＳＦの操作に基づいて選択変速段が決定される。変速機Ｔ／Ｍでは、変速段が選択変速段に確立される。変速段が選択変速段に確立している（固定された）状態で車両が走行する場合、クラッチは完全接合状態に調整される。

選択変速段が変化したとき、変速機Ｔ／Ｍの変速作動（変速段が変更される際の作動）が行われる。変速作動の開始は、変速段の変更に関連して移動する部材（具体的には、スリーブ）の移動の開始に対応し、変速作動の終了は、その部材の移動の終了に対応する。変速作動が行われる際、変速作動の開始前にクラッチＣ／Ｔが完全接合状態（Ｔｃ＞０）から分断状態（Ｔｃ＝０）へと変更され、クラッチが分断状態に維持された状態で変速作動が行われ、変速作動の終了後にクラッチが分断状態から完全接合状態へと戻される。以上、本装置による通常の制御について説明した。

（発進時制御）
本装置では、車両が発進する際、上述した通常の制御に代えて、車両が発進する際の制御（発進時制御）が実行される。以下、本装置による発進時制御について、図３に示すフローチャート、及び、図４に示すタイムチャートを参照しながら説明する。

図４に示す例では、時刻ｔ１以前では、エンジンＥ／Ｇがアイドリング状態にあり、ブレーキペダルＢＰが踏み込まれ、クラッチトルクＴｃがゼロの状態（クラッチＣ／Ｔが分断状態）で、車両が登坂路上で停止している。変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉがゼロであることは車両が停止していることを示し、Ｎｉが正の値（負の値）であることは車両が前進（後退）していることを示す。なお、図４に示す時刻ｔＡ〜ｔＤは、図７に示す「後退期間」（ｔ１〜ｔ２）における前半部分に対応する。

図３に示すように、ステップ３０５では、発進時制御の開始条件が成立したか否かが判定される。発進時制御の開始条件は、例えば、ブレーキペダルＢＰが踏み込まれ且つエンジンＥ／Ｇがアイドリング状態にあり且つクラッチトルクＴｃがゼロに調整され（クラッチＣ／Ｔが分断状態にあり）且つ車両が停止している状態においてブレーキペダルＢＰが開放された場合等に成立する。

発進時制御開始条件が成立した場合（ステップ３０５にて「Ｙｅｓ」）、発進時制御が開始される。具体的には、ステップ３１０にて、変速機Ｔ／Ｍの変速段が発進用の変速段（典型的には、１速）に設定された状態で、エンジントルクＴｅ及びクラッチトルクＴｃがそれぞれの所定のパターンに従ってフィードフォワード的に増大されていく。ここで、発進時制御にてエンジントルクＴｅ及びクラッチトルクＴｃが増大していく際のそれぞれの所定のパターンは、平坦路上で車両が最も好適に発進できるように、種々の実験等を通して事前に調整・決定されている。

図４に示す例では、時刻ｔＡにて、ブレーキペダルＢＰが開放されることにより発進時制御の開始条件が成立し、時刻ｔＡにて発進時制御が開始されている。従って、時刻ｔＡ以降、変速機Ｔ／Ｍの変速段が発進用の変速段（典型的には、１速）に設定された状態で、エンジントルクＴｅがアイドリングに対応するトルクから所定のパターンに従ってフィードフォワード的に増大し、クラッチトルクＴｃがゼロから所定のパターンに従ってフィードフォワード的に増大している。即ち、クラッチＣ／Ｔが分断状態から半接合状態に移行している。図４に示す例では、時刻ｔＡ以降、アクセルペダルＡＰが踏み込まれない状態が継続する場合（所謂クリープ発進）が想定されている。

図４に示す例では、時刻ｔＡにてブレーキペダルＢＰが開放されることにより、時刻ｔＡ以降、車両に作用する重力に基づく車両の後退方向の力（「重力に基づく車両後退力」）の影響により、車両が後退している（実線で示したＮｉの推移（Ｎｉ＜０）を参照）。即ち、時刻ｔＡにて、上述した（図７で示した）「後退期間」が開始されている。時刻ｔＡ以降、車両が後退するのは、時刻ｔＡの直後（即ち、発進時制御の開始直後）では、クラッチトルクＴｃ（＝車両の前進方向の力）が「重力に基づく車両後退力」に未だ達していないことに基づく。

再び、図３を参照すると、ステップ３１０に続くステップ３１５にて、発進時制御開始後において検出されるＮｉの推移に基づいて、車両が登坂路上にあるか否かが判定される。以下、この判定について詳述する。

先ず、回転速度Ｎｉを検出する回転速度センサＡ５が、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２の回転方向が車両の前進方向に対応する場合に正の値として、入力軸Ａ２の回転方向が車両の後進方向に対応する場合に負の値として、入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉを検出する回転方向判別可能タイプの場合（即ち、センサＡ５の検出結果が図４の「実線で示したＮｉ」の推移（Ｎｉ＜０）と一致する場合）について説明する。

回転速度センサＡ５が回転方向判別可能タイプの場合、発進時制御の開始後の第１の時期におけるＮｉが負である場合に「車両が登坂路上にある」と判定される。これは、車両が登坂路上にある場合、上述のように、発進時制御の開始直後において、「重力に基づく車両後退力」に起因して車両が後退することに基づく。この点は、図４に示した例では、時刻ｔＡ以降、「実線で示したＮｉ」が負の値を採りながら推移していることに対応する。

「第１の時期におけるＮｉ」としては、例えば、発進時制御開始時点からの所定期間の間におけるＮｉの推移の平均値が採用され得る。図４に示す例では、「第１の時期におけるＮｉ」として、時刻ｔＡから、「時刻ｔＡから所定期間Ａが経過した時刻ｔＢ」までの間（ｔＡ〜ｔＢ）における「実線で示したＮｉ」（＜０）の平均値が採用され得る。また、「第１の時期におけるＮｉ」として、時刻ｔＡから、「クラッチトルクＴｃが第１所定値Ｔ１に達した時刻ｔＢ」までの間（ｔＡ〜ｔＢ）における「実線で示したＮｉ」（＜０）の平均値が採用され得る。図４に示す例では、上記の何れの「第１の時期におけるＮｉ」が採用されても、「第１の時期におけるＮｉ」が負となる。従って、時刻ｔＢにて、「車両が登坂路上にある」と判定される。また、「第１の時期におけるＮｉ」として、ｔＡ〜ｔＢの間における或る時刻での「実線で示したＮｉ」の値そのものが採用されてもよい。

また、回転速度センサＡ５が回転方向判別可能タイプの場合、発進時制御の開始後の第１の時期におけるＮｉの時間微分値ｄＮｉ／ｄｔが負である場合に「車両が登坂路上にある」と判定される。これは、車両が登坂路上にある場合、発進時制御の開始直後において、「重力に基づく車両後退力」に起因して車両の後退速度が増大していくことに基づく。この点は、図４に示した例では、時刻ｔＡ以降、「実線で示したＮｉ」が負の値を採りながら減少（絶対値が増大）していること、即ち、時刻ｔＡ以降、「実線で示したｄＮｉ／ｄｔ」が負の値を採りながら推移していることに対応する。

この場合も、「第１の時期におけるｄＮｉ／ｄｔ」として、例えば、発進時制御開始時点からの所定期間の間におけるｄＮｉ／ｄｔの推移の平均値が採用され得る。即ち、図４に示す例では、「第１の時期におけるｄＮｉ／ｄｔ」として、上述した時刻ｔＡ〜ｔＢにおける「実線で示したｄＮｉ／ｄｔ」（＜０）の平均値が採用され得る。図４に示す例では、「第１の時期におけるｄＮｉ／ｄｔ」が負となる。従って、時刻ｔＢにて、「車両が登坂路上にある」と判定される。また、「第１の時期におけるｄＮｉ／ｄｔ」として、ｔＡ〜ｔＢの間における或る時刻での「実線で示したｄＮｉ／ｄｔ」の値そのものが採用されてもよい。

次に、回転速度Ｎｉを検出する回転速度センサＡ５が、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２の回転方向が車両の前進方向に対応する場合も後進方向に対応する場合も正の値として、入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉを検出する回転方向判別不能タイプの場合（即ち、センサＡ５の検出結果が図４の「破線で示したＮｉ」の推移（Ｎｉ＞０）と一致する場合）について説明する。

回転速度センサＡ５が回転方向判別不能タイプの場合、発進時制御の開始後の第１の時期におけるＮｉの時間微分値ｄＮｉ／ｄｔ（第１微分値）が正の値であり、第１の時期より後の第２の時期におけるＮｉの時間微分値ｄＮｉ／ｄｔ（第２微分値）が正の値であり、第１微分値が第２微分値より大きい場合に、「車両が登坂路上にある」と判定される。これは、車両が登坂路上にある場合、発進時制御の開始直後において、「重力に基づく車両後退力」に起因して車両の後退速度が増大していく一方で、後退速度の増加勾配が時間の経過に伴って減少していくことに基づく。後退速度の増加勾配が時間の経過に伴って減少していくのは、発進時制御の開始後において、時間に経過に伴って、クラッチトルクＴｃが増大していくこと（従って、車両の前進方向の力が増大していくこと）に基づく。この点は、図４に示した例では、時刻ｔＡ以降、「破線で示したｄＮｉ／ｄｔ」が正の値を採りながら減少していること、即ち、時刻ｔＡ以降、「破線で示したＮｉ」のゼロからの増大パターンが上に凸の特性となっていることに対応する。

この場合も、「第１の時期におけるｄＮｉ／ｄｔ」として、例えば、発進時制御開始時点からの所定期間の間におけるｄＮｉ／ｄｔの推移の平均値が採用され得る。即ち、図４に示す例では、「第１の時期におけるｄＮｉ／ｄｔ」として、上述した時刻ｔＡ〜ｔＢにおける「破線で示したｄＮｉ／ｄｔ」（＞０）の平均値が採用され得る。また、「第２の時期におけるｄＮｉ／ｄｔ」として、例えば、第１の時期よりも後の所定期間の間におけるｄＮｉ／ｄｔの推移の平均値が採用され得る。即ち、図４に示す例では、「第２の時期におけるＮｉ」として、時刻ｔＢよりも後であってクラッチトルクＴｃが第２所定値Ｔ２（＞第１所定値Ｔ１）に達した時刻ｔＣから、「時刻ｔＣから所定期間Ｂが経過した時刻ｔＤ」までの間（ｔＣ〜ｔＤ）における「破線で示したｄＮｉ／ｄｔ」（＞０）の平均値が採用され得る。また、「第２の時期におけるｄＮｉ／ｄｔ」として、時刻ｔＣから、「クラッチトルクＴｃが第３所定値Ｔ３（＞第２所定値Ｔ２）に達した時刻ｔＤ」までの間（ｔＣ〜ｔＤ）における「破線で示したｄＮｉ／ｄｔ」（＞０）の平均値が採用され得る。また、「第２の時期におけるｄＮｉ／ｄｔ」として、ｔＣ〜ｔＤの間における或る時刻での「破線で示したｄＮｉ／ｄｔ」の値そのものが採用されてもよい。図４に示す例では、「第１の時期におけるｄＮｉ／ｄｔ」が正となり、「第２の時期におけるｄＮｉ／ｄｔ」が正となり、「第１の時期におけるｄＮｉ／ｄｔ」＞「第２の時期におけるｄＮｉ／ｄｔ」となる。従って、時刻ｔＤにて、「車両が登坂路上にある」と判定される。

上述した「第１の時期」及び、「第２の時期」は、発進時制御開始後の上述した「後退期間」（図７を参照）内であって、且つ、車両の後退速度が増大している期間内（即ち、車両の後退速度が最大となる前の期間）に設定される。以上、図３のステップ３１５にて実行される「車両が登坂路上にあるか否か」の判定について説明した。

図３のステップ３１５にて、「車両が登坂路上にある」との判定がなされた場合、続くステップ３２０にて、その判定がなされた時点以降、エンジントルクＴｅが、前記所定のパターン（平坦路上で車両が最も好適に発進することが想定されたパターン）に対して「かさ上げ量ΔＴｅ」だけフィードフォワード的にかさ上げされ、クラッチトルクＴｃが、前記所定のパターン（平坦路上で車両が最も好適に発進することが想定されたパターン）に対して「かさ上げ量ΔＴｃ」だけフィードフォワード的にかさ上げされる。

図４示した例では、時刻ｔＢにて「車両が登坂路上にある」と判定される場合（即ち、回転速度センサＡ５が回転方向判別可能タイプの場合）、並びに、時刻ｔＤにて「車両が登坂路上にある」と判定される場合（即ち、回転速度センサＡ５が回転方向判別不能タイプの場合）のそれぞれについて、「かさ上げ」後のエンジントルクＴｅ及びクラッチトルクＴｃの推移が細い一点鎖線で示されている。

図５に示すように、「かさ上げ量ΔＴｅ」は、登坂路指標値Ｐが大きければ大きいほど、より大きい値に設定される。同様に、図６に示すように、「かさ上げ量ΔＴｃ」は、登坂路指標値Ｐが大きければ大きいほど、より大きい値に設定される。ここで、登坂路指標値Ｐとは、登坂路の勾配の大きさを示す指標値であり、本例では、例えば、上述した「第１の時期におけるｄＮｉ／ｄｔ」の絶対値が採用される。

登坂路の勾配の大きさが大きければ大きいほど、「重力に基づく車両後退力」がより大きくなることにより、上述した「第１の時期におけるｄＮｉ／ｄｔ」の絶対値が大きくなる。即ち、「第１の時期におけるｄＮｉ／ｄｔ」の絶対値は、登坂路の勾配の大きさを精度良く表し得る。以上より、本例では、登坂路の勾配が大きければ大きいほど、エンジントルクＴｅのかさ上げ量ΔＴｅ、及びクラッチトルクＴｃのかさ上げ量ΔＴｃがより大きい値に設定される。

以下、「車両が登坂路上にある」との判定がなされた場合におけるエンジントルクＴｅ及びクラッチトルクＴｃの「かさ上げ」の作用・効果について説明する。エンジントルクＴｅ及びクラッチトルクＴｃの「かさ上げ」が行われることは、クラッチトルクＴｃ（＝車両の前進方向の力）の増大を意味する。一方、「重力に基づく車両後退力」（＝車両の後退方向の力）は、（登坂路の勾配の大きさが一定である限りにおいて）一定である。従って、エンジントルクＴｅ及びクラッチトルクＴｃの「かさ上げ」が行われると、「かさ上げ」が行われない場合に比して、車両が後退中において車両に作用する正味の前進方向の力が増大する。これにより、上述した「後退期間」（図７を参照）が短くなる。更に、本例では、登坂路の勾配が大きい場合、「かさ上げ量Ｔｅ，Ｔｃ」が十分に大きくされ得る。従って、登坂路の勾配が大きい場合であっても、「後退期間」が比較的長くなる事態の発生を確実に抑制することができる。

以上、本発明は上記実施形態によれば、高価な勾配センサを利用することなく、発進時制御開始後の変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉの検出結果に基づいて、車両が登坂路上にあるか否かが判定される。車両が登坂路上にあると判定された場合、前記所定のパターンに従ってフィードフォワード的に増大していくエンジントルクＴｅ及びクラッチトルクＴｃがフィードフォワード的に「かさ上げ」される。この結果、複雑なフィードバック制御を使用することなく、簡易な構成で、「後退期間」（図７を参照）が比較的長くなる事態の発生を抑制することができる。

本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、１本の入力軸を備えた変速機と、その１本の入力軸に接続された１つのクラッチと、を含む動力伝達制御装置が適用されているが、２本の入力軸を備えた変速機と、それら２本の入力軸のそれぞれと接続された２つのクラッチと、を含む動力伝達制御装置が適用されてもよい。この装置は、ダブル・クラッチ・トランスミッション（ＤＣＴ）とも呼ばれる。

Ｔ／Ｍ…変速機、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ｃ／Ｔ…クラッチ、Ａ１…エンジンの出力軸、Ａ２…変速機の入力軸、Ａ３…変速機の出力軸、ＡＣＴ１…クラッチアクチュエータ、ＡＣＴ２…変速機アクチュエータ、ＥＣＵ…電子制御ユニット

Claims (2)

1. 車両の内燃機関の出力軸から動力が入力される入力軸と、前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸とを備え、前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合である減速比が異なる予め定められた複数の変速段を有する有段変速機と、
   前記内燃機関の出力軸と前記有段変速機の入力軸との間に介装されたクラッチであってクラッチが伝達し得るトルクの最大値であるクラッチトルクを調整可能なクラッチと、
   前記車両の走行状態に基づいて、前記内燃機関の出力軸の駆動トルクである内燃機関トルク、前記クラッチトルク、及び前記有段変速機の変速段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記車両が停止している状態において発進時制御の開始条件が成立したことに基づいて、前記変速段が発進用の変速段に設定された状態で所定のパターンに従って前記内燃機関トルク及び前記クラッチトルクを増大していく発進時制御を開始・実行するように構成された車両の動力伝達制御装置において、
   前記制御手段は、
   前記変速機の入力軸の回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、
   前記発進時制御の実行中において、前記発進時制御の開始後における前記変速機の入力軸の回転速度の検出結果に基づいて前記車両が登坂路上にあるか否かを判定し、前記車両が登坂路上にあると判定された場合、前記所定のパターンに代えて前記所定のパターンより大きい値で前記内燃機関トルク及び前記クラッチトルクが推移していくパターンに従って前記内燃機関トルク及び前記クラッチトルクを増大していくように構成され、
   前記回転速度検出手段は、
   前記変速機の入力軸の回転方向が前記車両の前進方向に対応する場合も後進方向に対応する場合も正の値として、前記変速機の入力軸の回転速度を検出するように構成されていて、
   前記制御手段は、
   前記発進時制御の開始後の第１の時期における前記変速機の入力軸の回転速度の時間微分値である第１微分値が正の値であり、前記第１の時期より後の第２の時期における前記変速機の入力軸の回転速度の時間微分値である第２微分値が正の値であり、前記第１微分値が前記第２微分値より大きい場合に前記車両が登坂路上にあると判定するように構成された、車両の動力伝達制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記制御手段は、
   前記第１の時期における前記変速機の入力軸の回転速度の時間微分値の絶対値が大きければ大きいほど前記所定のパターンに対して前記内燃機関トルク及び前記クラッチトルクが大きくされる量が大きくなるように、前記内燃機関トルク及び前記クラッチトルクを増大していくように構成された車両の動力伝達制御装置。

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