JP7095608B2 - 自動変速機の制御装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の制御装置および制御方法に関する。

車両に搭載されており、トルクコンバータを介してエンジンに動力伝達可能に連結されており、発進時に締結される発進用摩擦締結要素を有する変速機構を備えた、自動変速機では、エンジンの燃費性能の向上を目的として、走行変速段（Ｄレンジともいう）での停車時に変速機構をニュートラル状態とするニュートラルアイドル制御を行うことがある。

この制御は、走行変速段での停車中、通例、発進用摩擦締結要素を解放することにより行われ、これにより、変速機構が動力伝達状態にあることにより生じるトルクコンバータ内のポンプインペラとタービンランナの差回転に起因する抵抗（以下、「コンバータ抵抗」という）が低減ないし除去され、アイドル状態のエンジンの負荷が低減され、燃費性能が向上することになる。

そして、発進時には発進用摩擦締結要素を締結し、変速機構を動力伝達状態とするが、その際、アクセルペダルの踏み込みに対する発進用摩擦締結要素の締結遅れによる発進加速性の悪化を防止するため、特許文献１には、ニュートラルアイドル制御を行う無段自動変速機において、アクセルペダルの踏み込みに先立つブレーキペダルの解放をトリガとしてニュートラルアイドル制御を終了し、発進用摩擦締結要素を締結することが記載されている。

一方、駐車状態からエンジンを始動させて最初に発進する場合、即ち、走行履歴がない場合の発進時には、運転者により自動変速機のレンジがＰレンジやＮレンジからＤレンジ等の走行変速段に変速操作され、その後、アクセルペダルが踏み込まれて発進することになるが、この場合も、良好な発進加速性を得るため、アクセルペダルの踏み込みに先立つ、走行変速段への変速操作が行われた時点で、運転者の発進意図があると判断して発進用摩擦締結要素を締結するのが通例であり、この場合、走行変速段での停車状態で行われるニュートラルアイドル制御が制限されることになる。

また、走行履歴がある場合においても、例えば交差点での停車中に運転者が走行変速段から一旦、ＰレンジやＮレンジに操作した後、発進に際して走行変速段への変速操作を行った場合は、同様の理由で、走行変速段への操作後、発進までの間におけるニュートラルアイドル制御が制限されることになる。

特開２０１３－２４５７９１号公報

ところで、近年、例えばエンジンの大型化や車両の消費電力の増大等に伴って大容量のオルタネータが搭載されることがあり、この場合、エンジンのアイドルトルクを高くすることが要求される。

この場合、オルタネータの発電状態によっては、アイドル状態におけるエンジンの負荷が増大し、アイドルトルクを高くするべく燃料供給量を増量すると、燃焼室内で正規の時期より早く燃料が局部的に着火するプリイグニッション等の異常着火が発生する場合がある。この場合、エンジンの出力トルクや回転数が低下するなどエンジンの運転状態が不安定となり、オルタネータの駆動に支障を来すおそれが生じる。

特にこの問題は、圧縮比が高く、筒内温度がより上昇しやすい高圧縮比ガソリンエンジンにおいて発生しやすくなるが、もともと圧縮比が高いディーゼルエンジンにおいても同様に起こりうる。

そこで、本発明は、走行変速段での停車時にニュートラルアイドル制御を行う自動変速機において、この制御を適切に行うことにより、停車中、エンジンの異常着火を抑制して、必要時にオルタネータを確実に駆動可能とすることを課題とする。

前記課題を解決するため、本願発明は次のように構成したことを特徴とする。

本願の請求項１に記載の発明は、
車両に搭載されており、エンジンに動力伝達可能に連結されており、発進時に締結される摩擦締結要素を有する変速機構を備えた、自動変速機の、制御装置であって、
変速段を判定する変速段判定部と、
走行変速段での停車時に前記摩擦締結要素を開放して前記変速機構をニュートラル状態にするニュートラルアイドル制御を実施する、ニュートラルアイドル制御部と、
停車中における前記走行変速段への変速操作が判定されたとき、前記ニュートラルアイドル制御の実施を制限する、制御制限部と、
車両に搭載されたバッテリの蓄電量を判定する蓄電量判定部と、
前記蓄電量が所定の蓄電量閾値以下である場合、停車中における前記走行変速段への変速操作が判定されたときに、前記制御制限部による制限を解除する制限解除部と
を備える自動変速機の制御装置を提供する。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の自動変速機の制御装置において、
前記エンジンは、圧縮比が１５以上である。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置において、
アイドル時における、前記エンジンの最大出力トルクからそのときに前記エンジンに必要とされる必要トルクを差し引いたトルク余裕代を算出し、前記トルク余裕代が所定のトルク余裕代閾値以下であるか否か判定する、トルク余裕代判定部を更に備え、
前記トルク余裕代判定部により前記トルク余裕代が前記トルク余裕代閾値以下であると判定された場合に、前記制限解除部は、前記制御制限部による制限を解除する。

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項１～３のいずれか１つに記載の自動変速機の制御装置において、
停車時における車両の制動力の強さに係る制動パラメータを検出する制動パラメータ判定部を更に備え、
前記ニュートラルアイドル制御部は、前記ニュートラルアイドル制御を、
前記制動パラメータが所定の第１制動閾値以上である場合に、実施可能であり、
前記制動パラメータが所定の第１制動閾値より低い場合には、前記蓄電量が前記蓄電量閾値以下であって、且つ、前記制動パラメータが前記第１制動閾値より低い所定の第２制動力閾値以上であるとき、実施可能である。

また、請求項５に記載の、本発明の更なる態様は、
車両に搭載されており、発進時に締結される摩擦締結要素を有する変速機構を備えており、エンジンからの出力が伝達される、自動変速機の、制御方法であって、
走行変速段での停車時に前記摩擦締結要素を開放して前記変速機構をニュートラル状態にするニュートラルアイドル制御を実施する一方で、停車中における前記走行変速段への変速操作が判定されたときには、前記ニュートラルアイドル制御の実施を制限し、
車両に搭載されたバッテリの蓄電量が所定の蓄電量閾値以下である場合に停車中における前記走行変速段への変速操作が判定されたときには、前記ニュートラルアイドル制御の制限を解除して、前記ニュートラルアイドル制御を実施する、自動変速機の制御方法を提供する。

前記の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。

まず、請求項１に記載の発明によれば、バッテリの蓄電量が蓄電量閾値以下である場合、停車中における走行変速段への変速操作が判定されたとしても、制御制限部による制限が解除されてニュートラルアイドル制御が実施される。この結果、アイドル状態におけるエンジンの負荷が減少するので、エンジンの異常着火が生じにくく、エンジンによりオルタネータを確実に駆動できる。

また、請求項２に記載の発明によれば、アイドル状態において負荷が増大した際に異常着火がより生じやすい高圧縮比のエンジンにおいて、本発明の作用効果が好適に発揮される。

また、請求項３に記載の発明によれば、蓄電量が蓄電量閾値以下であって、停車中における走行変速段への変速操作が判定された場合であっても、エンジンのトルク余裕代がトルク余裕代閾値以下となるときに、ニュートラルアイドル制御が実施される。すなわち、トルク余裕代がトルク余裕代閾値以上ある場合、エンジンの異常着火が生じ難く、エンジンへの負荷を低減する必要が無い。この場合にまで、不必要にニュートラルアイドル制御が実施されることがないので、走行変速段への変速操作後における発進性の悪化が抑制される。

また、請求項４に記載の発明によれば、蓄電量が蓄電量閾値以下である場合には、制動パラメータが第１制動閾値以下であっても第２制動閾値以上であれば、ニュートラルアイドル制御が実施される。すなわち、蓄電量が低下した場合、ニュートラルアイドル制御の実施可能領域を増大させて、エンジンによりオルタネータを確実に駆動できる。

また、請求項５に記載の発明によれば、請求項１に記載の効果が、自動変速機の制御方法において実現される。

すなわち、本発明による自動変速機の制御装置および制御方法によれば、走行変速段での停車時にニュートラルアイドル制御を行う自動変速機において、この制御を適切に行うことにより、停車中、エンジンの異常着火を抑制して、必要時にオルタネータを確実に駆動できる。

本発明の一実施形態に係る車両の駆動力伝達機構の全体構成を示す図。 自動変速機の制御システムの概略構成を示すブロック図。 ニュートラルアイドル制御の実施領域をブレーキ液圧との関係で概略的に示す図。 ニュートラルアイドル制御の流れを示すフローチャート。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両１００の駆動力伝達機構１の全体構成を概略的に示す図である。図１に示すように、駆動力伝達機構１は、エンジン１０と、エンジン１０から伝達される出力トルクを所定の変速比で変速するトランスミッション２０と、トランスミッションで変速された出力トルクを車輪２にドライブシャフト３を介して伝達する前輪用作動装置４とを有している。

また、車両１００は、制御装置３０と、バッテリ５と、運転者によって変速操作される変速操作装置６と、制動装置４０とを有している。制御装置３０は、エンジン１０を制御するＥＣＵ３０Ａとトランスミッション２０を制御するＴＣＵ３０Ｂと車両１００に搭載された他の電装品の作動を制御するＶＣＵ３０Ｃとを含んでいる。バッテリ５には、エンジン１０に設けられたオルタネータ１２により発電された電気が蓄電されると共に、バッテリ５に蓄電された電気が必要に応じて車両１００の各電装品（駆動力伝達機構１の電装品を含む）に給電される。

エンジン１０は、出力軸としてクランク軸１１を備えている。エンジン１０は、クランク軸１１の軸方向の一端側（以下後側と称する）に自動変速機２０が連結されており、他端側（以下前側と称する）にオルタネータ１２及びエアコンコンプレッサ１３が取り付けられている。クランク軸１１の前端部にはクランクプーリ１１ａが取り付けられている。オルタネータ１２及びエアコンコンプレッサ１３の前端部には、オルタネータプーリ１２ａ及びエアコンプーリ１３ａがそれぞれ取り付けられている。

クランクプーリ１１ａとオルタネータプーリ１２ａとの間及び、クランクプーリ１１ａとエアコンプーリ１３ａとの間には、無端ベルト１４，１５がそれぞれ巻き掛けられている。クランク軸１１の回転によって、無端ベルト１４，１５を介して、オルタネータ１２及びエアコンコンプレッサ１３が回転駆動される。

オルタネータ１２は、クランク軸１１により回転駆動されて発電する。発電された電気は、バッテリ５に蓄電され及び／又は車両１００の各電装品に給電される。オルタネータ１２の発電は、バッテリ５への蓄電量及び車両１００の各電装品への給電量に応じて制御装置３０によって制御される。オルタネータ１２を回転駆動するためのエンジン１０に要求される駆動トルクは、オルタネータ１２の発電量に応じて変動する。

エアコンコンプレッサ１３は、クランク軸１１により回転駆動されて作動する。エアコンコンプレッサ１３の作動状態（ＯＮ－ＯＦＦ、冷媒圧等）は車室内で要求される空調性能に応じて制御装置３０によって制御される。エアコンコンプレッサ１３を回転駆動するためのエンジン１０に要求される駆動トルクは、エアコンコンプレッサ１３の作動状態に応じて変動する。

また、エンジン１０は、エンジン１０の回転数を測定するエンジン回転数センサ１６を備えている。

トランスミッション２０は、トルクコンバータ２１と変速機構２５とを備えており、エンジン１０から伝達される駆動力が、車速、負荷に応じて自動的に変速される自動変速機である。トルクコンバータ２１は、クランク軸１１の後端部に連結されたポンプインペラ２２と、変速機構２５に連結されたタービンランナ２３とを有している。クランク軸１１の回転によってポンプインペラ２２が回転駆動されて、クランク軸１１から伝達される駆動力が、トルクコンバータ２１内の作動油を介してタービンランナ２３に伝達される。

変速機構２５は、複数対の変速ギヤ対２６と複数の摩擦締結要素２７とを有している。複数の摩擦締結要素２７のうち少なくとも１つを締結することによって、対応する変速ギヤ対２６が動力伝達可能に構成され、該変速ギヤ対２６を介して、トルクコンバータ２１から伝達された駆動力が変速されて前輪用作動装置４に出力される。前輪用作動装置４は、自動変速機２０から伝達された駆動力を左右の車輪２に分配する（図１では一方側の車輪のみが示されている）。

バッテリ５は、バッテリ５の蓄電量を測定する蓄電量センサ５ａを備えている。蓄電量センサ５ａを、例えばバッテリ５の電圧を測定する電圧センサにより構成してもよい。また、車両１００には、現在消費されている電流量を測定するための電流センサ７が設けられている。

変速操作装置６は、自動変速機２０の変速機構を、駐車変速段Ｐ、後退変速段Ｒ、ニュートラル変速段Ｎ、走行変速段Ｄのいずれかの変速段に切り替えるための、運転者により変速操作される変速レバー６ａと、変速レバー６ａの変速段を検出するための変速段検出センサ６ｂとを有している。変速段検出センサ６ｂを、例えばインヒビタスイッチにより構成してもよい。

制動装置４０は、運転者により踏み込み操作されるブレーキペダル４１と、車輪２側に設けられて作動時に車輪２の回転を制動するブレーキシリンダ４２と、ブレーキペダル４１の踏力を増圧させるマスターバック４３と、マスターバック４３で増圧された踏力によりブレーキ液を増圧するマスターシリンダ４４と、マスターシリンダ４４とブレーキシリンダ４２とを連結しておりブレーキ液が封入されたブレーキ配管４５と、ブレーキ配管４５に設けられブレーキ液の圧力を計測するブレーキ液圧センサ４６とを備えている。

また、駆動力伝達機構１は、車輪２の近傍に、車両１００の車速を測定する車速センサ８を有している。

次に、図２を参照して制御装置３０（より具体的にはＴＣＵ３０Ｂ）により実施されるニュートラルアイドル制御について説明する。本明細書において、ニュートラルアイドル制御とは、エンジン１０がアイドル回転数で、変速段が走行変速段Ｄに位置しており、車両が停車している状態で、変速機構２５のうち、発進用の変速段を構成する変速ギヤ対２６を動力伝達可能にする発進用摩擦締結要素２７による締結を開放し、これによって変速機構２５をニュートラル状態にするものである。

図２は、駆動力伝達機構１の制御システム５０を示すブロック図であり、ニュートラルアイドル制御に係る部分が示されている。図２に示すように、制御システム５０は、入力装置５１から伝達される信号に基づいて、制御装置３０がニュートラルアイドル制御を実施するか否かを判断して、出力装置５２としての自動変速機２０の発進用の摩擦締結要素２７の作動を制御する。

入力装置５１には、蓄電量センサ５ａ、変速段検出センサ６ｂ、電流センサ７、車速センサ８、エンジン回転数センサ１６、ブレーキ液圧センサ４６、オルタネータ１２、及びエアコンコンプレッサ１３が、含まれている。入力装置５１は、制御装置３０に電気的に接続されている。

制御装置３０は、記憶部３１、演算処理部（ＣＰＵ）３２、メモリ等を備えた周知のコンピュータと、コンピュータに実装されたソフトウェアにより構成されている。

記憶部３１には、エンジン１０のアイドル状態におけるアイドル最大トルクＴ_ＩＭＡＸが記憶されている。アイドル最大トルクＴ_ＩＭＡＸは、大気圧毎に設定されており、例えば大気圧が低いほど低い。

また、記憶部３１には、アイドル状態におけるエンジン１０において、エンジン１０自体で消費するトルクであるエンジン駆動トルクがエンジン１０の回転数毎に記憶されている。例えば、エンジン駆動トルクは、アイドル時に、不図示のカムシャフト、クランクシャフト等の主運動系を駆動するのに要する主運動系駆動トルクと、不図示のオイルポンプ、ウォータポンプ等の他の補機を駆動するための補機駆動トルクと、エンジン１０の各摺動部においてフリクションロスとして消費されるフリクションロストルクとを、合計したトルクとして記憶されている。

また、記憶部３１には、オルタネータ１２を駆動するためのオルタネータ駆動トルクが、エンジン１０の回転数とオルタネータ１２の発電量とに応じて記憶されている。また、記憶部３１には、エアコンコンプレッサ１３を駆動するためのコンプレッサ駆動トルクが、エンジン１０の回転数とエアコンコンプレッサ１３の作動状態とに応じて記憶されている。

さらにまた、記憶部３１には、エンジン１０がアイドル回転数であるときの、自動変速機２０を駆動するために要する変速機駆動トルクがエンジン１０の回転数毎に記憶されている。例えば、変速機駆動トルクは、停車時におけるアイドル時に、自動変速機２０用の不図示のオイルポンプを駆動するトルクと、自動変速機２０の各摺動部においてフリクションロスとして消費されるトルクと、ニュートラルアイドル制御を実施しない場合にトルクコンバータ抵抗に起因して生じるトルクコンバータロストルクとを、合計したトルクとして記憶されている。

さらにまた、記憶部３１には、ニュートラルアイドル制御の実施要否を判断するための所定の閾値である、第１及び第２ブレーキ液圧閾値Ｘ１，Ｘ２（第１及び第２制動力閾値）と、蓄電量閾値Ｙ１と、トルク余裕代閾値Ｚ１とが、記憶されている。

図３は、ニュートラルアイドル制御の実施可能領域を、第１及び第２ブレーキ液圧閾値Ｘ１、Ｘ２との関係で概略的に示す図である。図３において、縦軸にブレーキ液圧Ｂ_Ｐをとり、ニュートラルアイドル制御の実施可能領域を、ハッチングを付して示している。

第１ブレーキ液圧閾値Ｘ１は、ニュートラルアイドル制御を実施しているときに、車両が所定の勾配で傾斜している坂道に停車した状態で坂を下り落ちないためのブレーキ力を確保するように設定されている。すなわち、ニュートラルアイドル制御においては、変速機構はニュートラル状態とされるため、クリープ力が発生せず、坂道においてブレーキ力が不足していると下り落ちやすい。

このため、ニュートラルアイドル制御を実施する場合に、車両が坂道を下り落ちないためのブレーキ力を確保する観点で、第１ブレーキ液圧閾値Ｘ１は、坂道にアイドル状態で停車している状態で車両が下り落ちないための最低ブレーキ液圧Ｂ_Ｌに対して、所定の第１余裕代Ｂ１を上乗せして設定されている。

第２ブレーキ液圧閾値Ｘ２は、ニュートラルアイドル制御の実施可能領域を拡大するように、上記最低ブレーキ液圧Ｂ_Ｌに対して上記第１余裕代Ｂ１よりも小さい所定の第２余裕代Ｂ２を上乗せして設定された値である。したがって、第２ブレーキ液圧閾値Ｘ２は、最低ブレーキ液圧Ｂ_Ｌより高く、第１ブレーキ液圧閾値Ｘ１より低い。例えば、第２余裕代Ｂ２は、第１余裕代Ｂ１の８０％に設定されている。

図３に、第１ブレーキ液圧閾値Ｘ１に基づくニュートラルアイドル実施可能領域が、右上がりのハッチングにより示されており、第２ブレーキ液圧閾値Ｘ２に基づくニュートラルアイドル実施可能領域が、左上がりのハッチングにより示されている。図３から明らかなように、第２ブレーキ液圧閾値Ｘ２に基づくニュートラルアイドル実施可能領域は、第１ブレーキ液圧閾値Ｘ１に基づくニュートラルアイドル実施可能領域よりも広く、より低いブレーキ液圧でもニュートラルアイドル制御が実施される。

図２に戻って、蓄電量閾値Ｙ１は、バッテリ５の蓄電量Ｖが所定のレベルにまで低下していることを検出するための閾値である。蓄電量閾値Ｙ１は、バッテリ５が充電されることを要する状態に蓄電量Ｖが低下したことを検出するための閾値であり、例えば定格容量の３０％に設定されている。

トルク余裕代閾値Ｚ１は、エンジン１０のアイドル時における最大トルクであるアイドル最大トルクＴ_ＩＭＡＸの、アイドル運転時においてエンジン１０に必要とされるトルクであるアイドル必要トルクＴ_Ｄに対するトルク余裕代を判定するための閾値である。

すなわち、アイドル最大トルクＴ_ＩＭＡＸからアイドル必要トルクＴ_Ｄを差し引いたトルク余裕代Ｔ_Ｓが、トルク余裕代閾値Ｚ１より小さいと、バラツキによってはアイドル必要トルクＴ_Ｄがアイドル最大トルクＴ_ＩＭＡＸを上回るおそれがあり、この場合にはエンジン１０の回転が低下若しくは不安定となるおそれがある。例えば、トルク余裕代閾値Ｚ１は、アイドル最大トルクＴ_ＩＭＡＸの１５％に設定されている。

なお、アイドル必要トルクＴ_Ｄとは、アイドル時における、エンジン駆動トルクと、変速機駆動トルクと、オルタネータ駆動トルクと、コンプレッサ駆動トルクとを、エンジン回転数センサ１６により検出されたエンジン１０の回転数に基づいて記憶部３１からそれぞれ読み出して、これらを合計したものである。

演算処理部３２には、停車判定部６１、変速段判定部６２、蓄電量判定部６３、アイドルトルク余裕代判定部６４、ブレーキ液圧判定部６５（制動パラメータ判定部）、ニュートラルアイドル制御部６６、ニュートラルアイドル制御制限部６７（以下、制御制限部と称する）、およびニュートラルアイドル制御制限解除部６８（以下、制限解除部と称する）が、含まれている。

停車判定部６１は、車速センサ８からの信号に基づいて、車両の車速Ｓが０であるか否か、すなわち車両が停車しているか否かを判定する。

変速段判定部６２は、変速段検出センサ６ｂからの信号に基づいて、変速操作装置６の変速レバー６ａの位置を判定する。また、変速段判定部６２は、車両が停車しているときに、他の変速段、すなわち駐車変速段Ｐ、ニュートラル変速段Ｎ、又は後退変速段Ｒから、走行変速段Ｄへの変速操作を判定する。

蓄電量判定部６３は、蓄電量センサ５ａからの信号に基づいて、バッテリ５の蓄電量Ｖが蓄電量閾値Ｙ１以下であるか否かを判定する。

アイドルトルク余裕代判定部６４は、アイドル運転におけるエンジン１０のトルク余裕代Ｔ_Ｓを算出すると共に_、トルク余裕代Ｔ_Ｓがトルク余裕代閾値Ｚ１以下であるか否かを判定する。

ブレーキ液圧判定部６５は、ブレーキ液圧センサ４６からの信号に基づいて、ブレーキ配管４５中のブレーキの液圧Ｂ_Ｐが第１ブレーキ液圧閾値Ｘ１以下であるか否かを判定する。また、ブレーキ液圧判定部６５は、ブレーキ液圧Ｂ_Ｐが第１ブレーキ液圧閾値Ｘ１以下であり、且つ、後述する所定の場合には第２ブレーキ液圧閾値Ｘ２以下であるか否かをさらに判定する。

ニュートラルアイドル制御部６６は、停車判定部６１により車両が停車していることが判定され、且つ、変速段判定部６２により変速段が走行変速段Ｄであることが判定された場合に、ニュートラルアイドル制御の実施を要求する要求フラグを設定する。要求フラグが、後述する制御制限部６７により削除されず、また、削除されたとしても制限解除部６８により再設定された場合には、ニュートラルアイドル制御を実施する。

一方で、ニュートラルアイドル制御部６６は、要求フラグが制御制限部６７によって削除された場合には、ニュートラルアイドル制御を実施しない。

制御制限部６７は、ニュートラルアイドル制御の要求フラグが設定された後、走行変速段Ｄへの変速操作が変速段判定部６２により検出された場合、要求フラグを削除する。また、制御制限部６７は、ブレーキ液圧Ｂ_Ｐが第１ブレーキ液圧閾値Ｘ１未満であることが、ブレーキ液圧判定部６５により判定された場合にも、要求フラグを削除する。

制限解除部６８は、要求フラグが制御制限部６７により削除された後、バッテリ５の蓄電量Ｖが蓄電量閾値Ｙ１以下であることが蓄電量判定部６３により判定され、且つ、トルク余裕代Ｔ_Ｓがトルク余裕代閾値Ｚ１以下であることがアイドルトルク余裕代判定部６４により判定され、且つ、ブレーキ液圧Ｂ_Ｐが第２ブレーキ液圧閾値Ｘ２以上であることがブレーキ液圧判定部６５により判定された場合、ニュートラルアイドル制御の要求フラグを再設定する。

図４を参照して、制御装置３０によるニュートラルアイドル制御の流れを説明する。

まず、ステップＳ００１において、停車判定部６１によって、車速Ｓがゼロであるか否か、すなわち、車両１００が停車しているか否か判定される。車速Ｓがゼロであると判定された場合、ステップＳ００２において、変速段判定部６２によって、変速段が走行変速段Ｄであるか否かが判定される。ステップＳ００１又はＳ００２においてＮＯと判定された場合、ステップＳ０１２に進み、ニュートラルアイドル制御は実施されない。

変速段が走行変速段Ｄであると判定された場合、ステップＳ００３において、ニュートラルアイドル制御部６６は、ニュートラルアイドル要求フラグ（以下、要求フラグと称する）を設定する。次に、ステップＳ００４において、変速段判定部６２が、停車時における走行変速段Ｄへの変速操作の有無を判定する。停車時における走行変速段Ｄへの変速操作がないと判定された場合、ステップＳ００５において、ブレーキ液圧判定部６５が、ブレーキ液圧Ｂ_Ｐが第１ブレーキ液圧閾値Ｘ１以上であるか否か判定する。

次に、ブレーキ液圧Ｂ_Ｐが第１ブレーキ液圧閾値Ｘ１以上であると判定された場合、ステップＳ００６において、ニュートラルアイドル制御部６６は、ニュートラルアイドル制御を実施する。

一方、ステップＳ００４又はＳ００５においてＮＯと判定された場合、ステップＳ００７に進む。ステップＳ００７において、制御制限部６７は、要求フラグを削除する。次に、ステップＳ００８において、蓄電量判定部６３は、バッテリ５の蓄電量Ｖが蓄電量閾値Ｙ１以下であるか否かを判定する。バッテリ５の蓄電量Ｖが蓄電量閾値Ｙ１以下であると判定された場合、ステップＳ００９において、アイドルトルク余裕代判定部６４は、トルク余裕代Ｔ_Ｓがトルク余裕代閾値Ｚ１以下であるか否かを判定する。

トルク余裕代Ｔ_Ｓがトルク余裕代閾値Ｚ１以下であると判定された場合、ステップＳ０１０において、ブレーキ液圧判定部６５が、ブレーキ液圧Ｂ_Ｐが第２ブレーキ液圧閾値Ｘ２以上であるか否かを判定する。ブレーキ液圧Ｂ_Ｐが第２ブレーキ液圧閾値Ｘ２以上であると判定された場合、ステップＳ０１１において、制限解除部６８が、要求フラグを再設定する。次に、ステップＳ００６に進み、ニュートラルアイドル制御部６６は、ニュートラルアイドル制御を実施する。

一方、ステップＳ００８、Ｓ００９、又はＳ０１０においてＮＯと判定された場合、ステップＳ０１２に進む。ステップＳ０１２において、ニュートラルアイドル制御部６６は、ニュートラルアイドル制御の要求フラグが削除されているので、ニュートラルアイドル制御を実施しない。

したがって、通常時は、走行変速段Ｄにおける停車時において、走行変速段Ｄへの変速操作が判定されない場合には、ブレーキ液圧Ｂ_Ｐが所定のブレーキ液圧閾値Ｘ１以上であることを条件として、ニュートラルアイドル制御部６６によってニュートラルアイドル制御が実施される。

一方、走行変速段Ｄにおける停車において、走行変速段Ｄへの変速操作が判定された場合、又は走行変速段Ｄへの変速操作が判定されなかったとしてもブレーキ液圧Ｂ_Ｐが第１ブレーキ液圧閾値Ｘ１より小さいと判定された場合には、制御制限部６７は要求フラグを削除して、ニュートラルアイドル制御の実施を制限する。

また、制御制限部６７によって、ニュートラルアイドル制御の実施が制限されている状態で、バッテリ５の蓄電量Ｖが蓄電量閾値Ｙ１以下であることが検出された場合、トルク余裕代Ｔ_Ｓがトルク余裕代閾値Ｚ１以下であり、且つ、ブレーキ液圧Ｂ_Ｐが第２ブレーキ液圧閾値Ｘ２以上であるとき、制限解除部６８は、制御制限部６７による制限を解除して要求フラグを再設定する。この結果、ニュートラルアイドル制御部６６によってニュートラルアイドル制御が実施される。

上記実施形態に係る駆動力伝達機構１によれば、以下の効果を奏する。

（１）バッテリ５の蓄電量Ｖが蓄電量閾値Ｙ１以下である場合、停車中における走行変速段Ｄへの変速操作が判定されたとしても、制御制限部６７による制限が解除されてニュートラルアイドル制御が実施される。この結果、トルクコンバータロスの低減によりエンジン１０に係る変速機駆動トルクが低減されるので、アイドル状態におけるエンジン１０の負荷が減少し、これによって、エンジン１０の異常着火が生じにくく、エンジン１０によりオルタネータ１２を確実に駆動できる。

（２）バッテリ５の蓄電量Ｖが蓄電量閾値Ｙ１以下であって、停車中における走行変速段Ｄへの変速操作が判定された場合であっても、エンジン１０のトルク余裕代Ｔ_Ｓがトルク余裕代閾値Ｚ１以下となるときに、ニュートラルアイドル制御が実施される。すなわち、トルク余裕代Ｔ_Ｓがトルク余裕代閾値Ｚ１以上ある場合、エンジン１０の異常着火が生じ難く、エンジン１０に係る負荷を低減する必要が無い。この場合にまで、不必要にニュートラルアイドル制御が実施されることがないので、走行変速段Ｄへの変速操作後における発進性の悪化が抑制される。

（３）バッテリ５の蓄電量Ｖが蓄電量閾値Ｙ１以下である場合には、ブレーキ液圧Ｂ_Ｐが第１ブレーキ液圧閾値Ｘ１以下であっても第２ブレーキ液圧閾値Ｘ２以上であれば、ニュートラルアイドル制御が実施される。すなわち、バッテリ５の蓄電量Ｖが低下した場合、図３に示すようにニュートラルアイドル制御の実施可能領域を増大させて、エンジン１０によりオルタネータ１２を確実に駆動できる。

上記実施形態では、バッテリ５の蓄電量Ｖが蓄電量閾値Ｙ１以下となる場合に、トルク余裕代Ｔ_Ｓがトルク余裕代閾値Ｚ１以下であり、且つ、ブレーキ液圧Ｂ_Ｐが第２ブレーキ液圧閾値Ｘ２以上であるときに、制御制限部６７による制限が解除されてニュートラルアイドル制御が実施されるが、これに限らない。

すなわち、バッテリ５の蓄電量Ｖが蓄電量閾値Ｙ１以下となった場合、トルク余裕代Ｔ_Ｓ及びブレーキ液圧Ｂ_Ｐの大きさによらずニュートラルアイドル制御を実施するようにしてもよく、トルク余裕代Ｔ_Ｓがトルク余裕代閾値Ｚ１以下であること及びブレーキ液圧Ｂ_Ｐが第２ブレーキ液圧閾値Ｘ２以上であることのいずれか一方が満たされているときに、ニュートラルアイドル制御を実施するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ブレーキ液圧Ｂ_Ｐに基づいて、車両１００が上述した所定の条件下で動かない（下り落ちない）ことを条件として、ニュートラルアイドル制御を実施しているが、これに限らない。すなわち、車両１００におけるブレーキ力の強さに相関がある制動パラメータに基づいて、ニュートラルアイドル制御の実施を制御してもよく、例えば、ブレーキ液圧に代えて、ブレーキペダル４１の踏み込み踏力を検出し、該踏み込み踏力に基づいて、ニュートラルアイドル制御の実施を制御してもよい。

また、上記実施形態では、エンジン１０は特に限定されるものではないが、アイドル時の負荷の増大により異常燃焼が生じやすいエンジンにおいて特に好適に実施される。例えば、圧縮比が１５以上であるガソリンエンジンにおいて好適に実施される。なお、ディーゼルエンジンにおいても実施可能である。

また、上記実施形態では、トルクコンバータ２１を有する自動変速機２０を例にとって説明したが、これに限らない。すなわち、デュアルクラッチトランスミッション等のトルクコンバータを有さない自動変速機であっても、所謂半クラッチにより擬似的にクリープ現象を生じさせるように構成されており、ニュートラルアイドル制御を実施するように構成されている場合にも、本発明を好適に実施できる。また、ニュートラルアイドル制御を実施するＣＶＴ（無段自動変速機、連続可変変速機）にも本発明を好適に実施できる。

なお、本発明は、上記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

以上説明したように、本発明に係る自動変速機の制御装置および制御方法によれば、走行変速段での停車時にニュートラルアイドル制御を行う自動変速機において、この制御を適切に行うことにより、停車中、エンジンの異常着火を抑制して、必要時にオルタネータを確実に駆動できるので、この種の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。

１ 駆動力伝達機構
５ バッテリ
５ａ 蓄電量センサ
６ 変速操作装置
６ｂ 変速段検出センサ
７ 電流センサ
８ 車速センサ
１０ エンジン
１１ クランク軸
１２ オルタネータ
１３ エアコンコンプレッサ
１６ エンジン回転数センサ
２０ 自動変速機
２１ トルクコンバータ
２２ ポンプインペラ
２３ タービンランナ
２５ 変速機構
２６ 変速ギヤ対
２７ 摩擦締結要素
３０ 制御装置
３１ 記憶部
３２ 演算処理部
４０ 制動装置
４１ ブレーキペダル
４５ ブレーキ配管
６１ 停車判定部
６２ 変速段判定部
６３ 蓄電量判定部
６４ アイドルトルク余裕代判定部
６５ ブレーキ液圧判定部
６６ ニュートラルアイドル制御部
６７ ニュートラルアイドル制御制限部
６８ ニュートラルアイドル制御制限解除部
１００ 車両
Ｖ 蓄電量
Ｔ_Ｓ トルク余裕代
Ｂ_Ｐ ブレーキ液圧
Ｘ１ 第１ブレーキ液圧閾値
Ｘ２ 第２ブレーキ液圧閾値
Ｙ１ 蓄電量閾値
Ｚ１ トルク余裕代閾値

Claims (5)

1. 車両に搭載されており、エンジンに動力伝達可能に連結されており、発進時に締結される摩擦締結要素を有する変速機構を備えた、自動変速機の、制御装置であって、
   変速段を判定する変速段判定部と、
   走行変速段での停車時に前記摩擦締結要素を開放して前記変速機構をニュートラル状態にするニュートラルアイドル制御を実施する、ニュートラルアイドル制御部と、
   停車中における前記走行変速段への変速操作が判定されたとき、前記ニュートラルアイドル制御の実施を制限する、制御制限部と、
   車両に搭載されたバッテリの蓄電量を判定する蓄電量判定部と、
   前記蓄電量が所定の蓄電量閾値以下である場合、停車中における前記走行変速段への変速操作が判定されたときに、前記制御制限部による制限を解除する制限解除部と
   を備える自動変速機の制御装置。
2. 前記エンジンは、圧縮比が１５以上である、
   請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
3. アイドル時における、前記エンジンの最大出力トルクからそのときに前記エンジンに必要とされる必要トルクを差し引いたトルク余裕代を算出し、前記トルク余裕代が所定のトルク余裕代閾値以下であるか否か判定する、トルク余裕代判定部を更に備え、
   前記トルク余裕代判定部により前記トルク余裕代が前記トルク余裕代閾値以下であると判定された場合に、前記制限解除部は、前記制御制限部による制限を解除する、
   請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置。
4. 停車時における車両の制動力の強さに係る制動パラメータを検出する制動パラメータ判定部を更に備え、
   前記ニュートラルアイドル制御部は、前記ニュートラルアイドル制御を、
   前記制動パラメータが所定の第１制動閾値以上である場合に、実施可能であり、
   前記制動パラメータが所定の第１制動閾値より低い場合には、前記蓄電量が前記蓄電量閾値以下であって、且つ、前記制動パラメータが前記第１制動閾値より低い所定の第２制動力閾値以上であるとき、実施可能である、
   請求項１～３のいずれか１つに記載の自動変速機の制御装置。
5. 車両に搭載されており、発進時に締結される摩擦締結要素を有する変速機構を備えており、エンジンからの出力が伝達される、自動変速機の、制御方法であって、
   走行変速段での停車時に前記摩擦締結要素を開放して前記変速機構をニュートラル状態にするニュートラルアイドル制御を実施する一方で、停車中における前記走行変速段への変速操作が判定されたときには、前記ニュートラルアイドル制御の実施を制限し、
   車両に搭載されたバッテリの蓄電量が所定の蓄電量閾値以下である場合に停車中における前記走行変速段への変速操作が判定されたときには、前記ニュートラルアイドル制御の制限を解除して、前記ニュートラルアイドル制御を実施する、自動変速機の制御方法。

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