CN104204589B

CN104204589B - 车辆的起步离合器控制装置

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Publication number: CN104204589B
Application number: CN201280071985.6A
Authority: CN
Inventors: 伊藤良雄
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2032-04-06
Also published as: US20150133267A1; WO2013150641A1; EP2835552B1; CN104204589A; JPWO2013150641A1; US9353807B2; EP2835552A1; JP5839115B2; EP2835552A4

Abstract

一种车辆的起步离合器控制装置，在构成为将发动机输出的转矩向具备泵轮和涡轮的变矩器输入并且从该变矩器经由起步离合器向驱动轮输出转矩的车辆的行驶期间，通过预先设定的条件成立而停止所述发动机且使所述起步离合器分离，另外，通过预先设定的预定的恢复条件成立而使停止了的所述发动机再启动且使所述离合器接合，所述车辆的起步离合器控制装置的特征在于，构成为：在所述发动机再启动时存在所述发动机的输出的增大要求的情况下，基于所述发动机的转速、以及所述变矩器的容量系数和转矩比来推定所述变矩器的涡轮的转矩，并且根据该涡轮的推定出的转矩使所述离合器的传递转矩容量增大，在所述离合器的接合完成之后，基于所述发动机的吸入空气量和发动机转速来推定所述涡轮的转矩，并且根据该涡轮的推定出的转矩来控制所述离合器的传递转矩容量。

Description

车辆的起步离合器控制装置

技术领域

本发明涉及对将发动机等驱动力源与变速器等动力传递机构连结的起步离合器进行控制的控制装置，更详细而言，涉及根据经由变矩器输入的转矩来控制起步离合器的转矩容量的装置。

背景技术

通常，对车辆要求的驱动力在行驶期间多样地变化，另外，驱动力源的能效在偏离预定的动作点(运转点)时降低。因此，在驱动力源的输出侧配置变速器，根据其变速比来增大或减少驱动力，另外，控制驱动力源的转速以使得能效良好。作为该变速器，经常使用变速比阶段性变化的有级式的自动变速器和/或变速比连续变化的无级式变速器，在搭载有这种变速器的车辆中，为了在车辆停止了的状态下也能够继续驱动发动机，在发动机与变速器之间配置有变矩器。

众所周知，变矩器，通过向涡轮供给由泵轮产生的油的螺旋流而使涡轮旋转来传递转矩，另外，在这些泵轮与涡轮的转速差大的状态(即速度比小的状态)下，通过定子对从涡轮回流到泵轮的油施加反力而使其流动的方向变化。因此，在速度比小的状态下，转矩的放大作用变大，利用此来产生蠕变转矩。相反，对与变矩器的输出侧连接的变速器输入的输入转矩根据变矩器中的速度比而变化，因此，根据变矩器的动作状态来控制变速器的转矩容量或构成变速器的离合器和/或制动器等接合要素的传递转矩容量或用于其的液压。在日本特开平11-325232号公报中记载有这样的例子。

该日本特开平11-325232号公报所记载的装置是以在作为内燃机的发动机的输出侧连接有有级式的自动变速器的车辆为对象、对该自动变速器中的离合器的液压进行控制的装置。在这种车辆中，在进行了加速操作的情况下，在发动机转矩实际变化之前存在时间延迟，并且存在液压的响应延迟，因此，相对于配置在发动机与自动变速器之间的变矩器中的涡轮转矩的增大，离合器液压的增大有时会延迟。为了解决该问题，在日本特开平11-325232号公报所记载的装置中，基于代表节气门开度和/或吸入空气量等发动机负载的参数和发动机转速来求出发动机转矩，并根据该发动机转矩和发动机转速来求出离合器的输入转矩。即，发动机转矩按发动机转速成为与吸入空气量或与此相当的物理量相应的转矩，因此，可以首先基于代表发动机负载的参数和发动机转速求出发动机的输出转矩，接着基于输入转矩、以及容量系数和速度比等求出变矩器的涡轮转矩，因此，基于相当于输入转矩的发动机转矩和相当于输入转速的发动机转速，求出相当于涡轮转矩的离合器转矩。并且，离合器的传递转矩容量与液压相应地增大，因此，若知道输入转矩，则能够据此求出液压。

另外，在日本特开2005-291174号公报中记载有构成为推定发动机转矩的装置，在该日本特开2005-291174号公报所记载的装置中，使用基于输入轴转速和输出轴转速的关系规定的变矩器特性来推定发动机转矩。具体而言，将变矩器的容量系数、速度比以及输入转速的平方相乘，在此基础上加上发动机和变矩器的惯性转矩以及由辅机类引起的损失转矩来推定发动机转矩。并且，在日本特开2005-291174号公报所记载的装置中，通过对使用变矩器特性的转矩推定值与基于吸入空气量的转矩推定值的比较来学习发动机的转矩特性，在输入转速或输出转速的变化率大等预定的条件成立的情况下禁止该学习。

根据上述日本特开平11-325232号公报所记载的装置，能够在基本上可以忽视时间延迟的程度的短时间内检测出代表发动机负载的参数，所以能够不产生延迟地进行离合器的液压的控制。然而，该控制是以节气门开度和/或吸入空气量等参数和发动机的输出转矩具有预先已知的关系的情况为前提的控制，因此，即使能够改善离合器液压的控制延迟，在无法准确地检测或判定发动机转矩或离合器的输入转矩的情况下，也会产生离合器液压过剩或不足的事态。例如，为了提高燃料经济性，有时会进行所谓的停止及启动(S&S)控制：通过加速器开度成为“0”等预定的条件成立而使发动机停止，另外，通过该条件变得不成立即通过恢复条件成立而使发动机再启动；在该情况下，在发动机停止期间使离合器分离而将变矩器和变速器切离，并在发动机再启动时使离合器接合。在这样的情况下，发动机成为到达完全爆炸的过度性的不稳定状态，或者成为被控制为与稳定地自行旋转的稳定时相比燃料变浓的状态，因此，节气门开度和/或吸入空气量与输出转矩的关系偏离预先求出的关系。因此，在日本特开平11-325232号公报所记载的控制中，即使能够改善响应延迟，离合器液压也变得不适合输入转矩，因而可能会产生冲击或者产生过剩的滑移而导致离合器的耐久性降低。

此外，日本特开2005-291174号公报所记载的装置是构成为学习发动机的转矩特性、另外禁止该学习的控制装置，虽然基于变矩器特性来推定发动机转矩，但该推定值不会直接作为实际发动机转矩反映到控制中。另外，比较的对象是基于吸入空气量等发动机负载求出的发动机转矩推定值，如前所述，在发动机再启动时的不稳定的状态下，该发动机转矩推定值与发动机负载的对应关系破裂，因而不是准确的推定值，结果，在这样的情况下，无法执行日本特开2005-291174号公报所记载的控制。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的发明，其目的在于提供一种如下的车辆的起步离合器控制装置：在同时进行发动机的启动和接受从该发动机传递的转矩的离合器的接合的情况下，能够使该离合器的传递转矩容量和/或设定该传递转矩容量的液压适合于向离合器输入的转矩。

为了达成上述目的，本发明是一种车辆的起步离合器控制装置，在构成为将发动机输出的转矩向具备泵轮和涡轮的变矩器输入并且从该变矩器经由起步离合器向驱动轮输出转矩的车辆的行驶期间，通过预先设定的条件成立而停止所述发动机且使所述起步离合器分离，另外，通过预先设定的预定的恢复条件成立而使停止了的所述发动机再启动且使所述起步离合器接合，所述车辆的起步离合器的特征在于，构成为：在所述发动机再启动时存在所述发动机的输出的增大要求的情况下，基于所述发动机的转速、以及所述变矩器的容量系数和转矩比来推定所述变矩器的涡轮的转矩，并且根据该涡轮的推定出的转矩使所述起步离合器的传递转矩容量增大，在所述起步离合器的接合完成之后，基于所述发动机的吸入空气量和发动机转速来推定所述涡轮的转矩，并且根据该涡轮的推定出的转矩来控制所述起步离合器的传递转矩容量。

另外，除了上述结构之外，本发明的起步离合器控制装置还可以构成为：在使所述起步离合器的转矩容量增大的中途、使所述发动机的输出增大的要求消失了的情况下，取代基于所述发动机的转速、以及所述变矩器的容量系数和转矩比推定出的涡轮的转矩，根据基于所述发动机的吸入空气量和发动机转速推定出的涡轮的转矩来控制所述起步离合器的转矩容量。

在该情况下，可以构成为：将所述起步离合器的传递转矩容量的控制中所使用的所述涡轮的转矩从基于所述发动机的转速、以及所述变矩器的容量系数和转矩比推定出的涡轮的转矩切换为基于所述发动机的吸入空气量和发动机转速推定出的涡轮的转矩的控制，以这些涡轮的转矩之差比预先设定的预定值小为条件来执行。

进而，本发明的所述起步离合器包括通过被供给的液压增大而传递转矩容量增大的摩擦离合器，本发明的起步离合器控制装置可以构成为：向该摩擦离合器供给的液压根据所述车辆的节气门开度或该摩擦离合器中的速度比来修正。

另外，所述修正可以是在所述节气门开度或所述速度比大的情况下、与所述节气门开度或所述速度比小的情况相比降低所述液压的修正。

进而，本发明的起步离合器控制装置可以构成为：所述发动机是内燃机，在使该发动机再启动而发动机达到了完全爆炸之后，基于所述发动机的转速、以及所述变矩器的容量系数和转矩比来推定所述变矩器中的涡轮的转矩，并且根据该推定出的涡轮的转矩使所述起步离合器的传递转矩容量增大。

并且，本发明中的所述输出的增大要求可以是所述车辆的加速器开度或节气门开度增大。

因此，根据本发明，即使在使发动机再启动时该吸入空气量和/或发动机转速与输出转矩的关系变得不稳定而无法基于吸入空气量推定发动机转矩的情况下，也能够准确地推定作用于离合器的转矩，其结果，离合器的传递转矩容量或液压与经由变矩器向离合器输入的转矩相适合。因此，能够防止或抑制离合器急剧接合而产生冲击、或者离合器过度滑移而控制响应性和/或耐久性降低等事态。

另外，在使离合器的传递转矩容量增大的过程中、突然释放加速器踏板等使发动机的输出增大的要求消失了的情况下，基于迅速跟随输出的增大要求的变化而变化的吸入空气量来推定涡轮转矩，并基于该推定值来控制离合器的传递转矩容量，因此，尽管输出的增大要求消失，也能够防止或抑制产生驱动力、随之产生自由行驶(free running)感。

并且，通过构成为将用于求出离合器的传递转矩容量的涡轮转矩的推定值从基于变矩器的容量系数等的推定值切换为基于吸入空气量等的推定值的控制在这些推定值接近的状态下进行，能够更可靠地防止或抑制冲击和/或违和感。

另一方面，若构成为基于节气门开度和/或离合器的速度比来修正离合器的液压，则能够缓和离合器的接合完成前后的驱动力或加速度的变化而防止冲击等违和感。

附图说明

图1是用于说明由本发明的起步离合器控制装置实施的控制的一例的流程图。

图2是用于说明该接合模式下的液压控制的一例的流程图。

图3是用于说明该动力开启时的液压控制的一例的流程图。

图4是示意表示执行了图1～图3所示的控制的情况下的各转速和/或离合器液压等的变化的时间图。

图5是用于说明由本发明的起步离合器控制装置实施的控制的其他例子的流程图。

图6是用于说明用于推定该涡轮转矩的控制的一例的流程图。

图7是示意表示执行了图5及图6所示的控制的情况下的各转速和/或离合器液压、节气门开度、前后加速度等的变化的时间图。

图8是示意表示在本发明中作为对象的车辆的动力传动系统的图。

具体实施方式

在本发明中作为对象的车辆具备发动机(E/G)1、变矩器2和起步离合器3。若将其示意示出，则如图8所示，在此所示的例子中，还具备变速器(T/M)4，构成为从该变速器4经由最终减速器5向左右的驱动轮6输出转矩。该发动机1概括而言是燃烧燃料来输出动力的内燃机，是汽油发动机、柴油发动机或者气体发动机等，最典型的例子是输出转矩根据吸入空气量而变化的汽油发动机。另外，在该发动机1附设有未图示的启动马达，在暂时停止燃料的供给而使旋转停止之后，通过利用启动马达进行拖动，能够使发动机1再启动。

变矩器2具有与以往已知的变矩器同样的结构，具备通过发动机1而旋转的泵轮7、接受由泵轮7产生的油的螺旋流而旋转的涡轮8、以及经由单向离合器安装在预定的固定部(均未图示)从而配置在这些泵轮7与涡轮8之间的定子9。因此，在变矩器区域中产生转矩的放大作用，因而，对起步离合器3输入的输入转矩根据变矩器2的速度比或转矩比而变化。

起步离合器3是在发动机1和变速器4之间传递转矩、并且切断该转矩的传递的接合机构，构成为能够使传递转矩容量变化，其一例是摩擦离合器，通常是利用液压来控制传递转矩容量的多片离合器。进而，变速器4是变速比阶段性变化的有级式的自动变速器或变速比连续变化的无级变速器，所述起步离合器3也可以编入该变速器4。

在本发明中作为对象的车辆具备上述的所谓的动力传动系统，构成为进行所谓的停止及启动控制(S&S控制)：通过预定的执行条件的成立而使该发动机1暂时停止，另外，通过预定的恢复条件的成立而使发动机1再启动。在该S&S控制中，存在由于车辆处于停止而使发动机1停止的停止S&S控制、在释放加速器踏板且踩踏制动器踏板而朝向停止进行减速的情况下使发动机1自动停止的减速S&S控制、以及在以一定程度以上的车速进行行驶时通过释放加速器踏板而使发动机1自动停止的自由行驶S&S控制。对该执行条件和恢复条件进行说明，停止S&S控制通过车速为“0”且制动器踏板被踩踏的制动器开启而执行，通过制动器踏板被释放的制动器关闭而恢复，从而使发动机1启动。减速S&S控制通过在以预定的车速以下的车速行驶的情况下成为释放加速器踏板的加速器关闭且制动器开启而执行，通过制动器关闭或加速器踏板被踩踏的加速器开启而恢复，从而使发动机1启动。自由行驶S&S控制在以预定的车速以上的车速进行行驶的状态下通过加速器关闭而执行，通过加速器开启而恢复，从而使发动机1启动。

在本发明的起步离合器控制装置中，在通过上述S&S控制使发动机1停止的情况下，在发动机1停止之前使起步离合器3分离，切断发动机1与变速器4之间或者发动机1与驱动轮6之间的转矩传递。另外，在使暂时停止的发动机1再启动的情况下，为了防止或抑制起步的延迟，在发动机1启动的同时、即与发动机1的输出转矩的增大一致地，使起步离合器3的传递转矩容量增大。以下，对在这样使起步离合器3接合时由本发明的控制装置执行的控制进行说明。

图1是用于说明伴随通过S&S控制使发动机1再启动而使起步离合器3接合的控制的整体流程的流程图，在此所示的例子中，构成为在使起步离合器3从分离状态到完全接合为止分三个模式进行控制，因此，首先进行该控制模式的判定。具体说明，在步骤S1中，判断是否正在控制起步离合器(以下，有时仅记为离合器)3。在通过S&S控制使起步离合器3处于分离的情况下，或者在伴随发动机1的启动而使其逐渐接合的情况下等，由于正在控制起步离合器3，所以在步骤S1中判断为肯定，另外，在S&S控制结束而起步离合器3完全接合的情况下，离合器3的液压不受控制，另外，在档位成为了停车档和/或空档的情况下等，由于不向起步离合器3供给液压，所以不对其进行控制，在步骤S1中判断为否定。

在步骤S1中判定为否定的情况下，不特别进行控制而暂时结束图1的例程。与此相对，在步骤S1中判断为肯定的情况下，判断是否有发动机1的再启动的判定(步骤S2)。如前所述，在S&S控制中，通过预定的恢复条件成立，换言之，通过使发动机1停止的条件变得不成立而使发动机1再启动，因此，在步骤S2中，判断有无该再启动的判定。在步骤S2中判断为肯定的情况下，即，在使发动机1再启动的情况下，由于会使离合器3接合，所以离合器3的控制模式转变为定压(或低压)待机模式(步骤S3)。该定压待机是指，在离合器3是由通过利用液压使摩擦板接触而成为接合状态的摩擦离合器构成的情况下，在分离状态下，在摩擦板彼此之间存在不可避免的间隙。在该间隙成为“0”之后，离合器3持有实质性的传递转矩容量。即，成为能够控制传递转矩容量的状态。这样的向离合器3供给液压并维持一定的低液压以使得间隙几乎成为“0”的控制是定压待机控制。此外，这样的定压待机控制可以与以往的有级式自动变速器所执行的控制同样。

接着，判断是否有发动机1的完全爆炸的判定(步骤S4)。此外，在发动机1的再启动的判定已经成立而在步骤S2中判断为否定的情况下，跳过步骤S3而直接进入步骤S4，判断有无完全爆炸判定。在此，完全爆炸是指在发动机1的各气缸中进行燃烧而发动机1能够自行旋转的状态。发动机1的再启动通过利用启动马达进行拖动且重新开始供给燃料来进行，在达到完全爆炸之前，需要使发动机1的输出轴即曲轴以预定角度或预定转速旋转，在步骤S4中，判定是否经过了这样的过渡性状态而达到了自行旋转。具体而言，通过是否达到了根据发动机1的排气量和/或形式等而预先设定的转速来进行判定，作为一例，该转速是200rpm～500rpm左右的转速。此外，在发动机1再启动时，在汽油发动机中，供给空燃比比理论空燃比小的浓混合气。

当发动机1达到完全爆炸时，发动机转速朝向与加速器开度或节气门开度相应的转速增大，因而随之使离合器3接合，且使其传递转矩容量增大。即，向接合模式转变(步骤S5)。关于该接合模式的控制，以后叙述。

在接合模式下，离合器3的液压逐渐升高而传递转矩容量增大，因此，接着步骤S5而判断离合器3的接合是否完成(步骤S6)。此外，在完全爆炸的判定已经成立的情况下，在上述步骤S4中判断为否定，在该情况下，跳过步骤S5而直接进入步骤S6，判断离合器3的接合的完成。在此，接合的完成是指不再存在离合器3的输入侧(驱动侧)的构件与输出侧(从动侧)的构件的转速差的状态，因此，步骤S6的判断可以通过比较离合器3的输入侧的转速即变矩器2的涡轮转速和变速器4的输入轴的转速来进行。

在由于离合器3的接合还未完成而在步骤S6中判断为否定的情况下，暂时结束图1的例程，再次从步骤S1起执行控制。与此相对，在步骤S6中判断为肯定的情况下，离合器3的控制模式向通常模式转变(步骤S7)。该通常模式是指发动机1的再启动完成而发动机1稳定地自行旋转、以发动机1的吸入空气量或节气门开度等表示的负载和输出转矩稳定为预定的关系的状态下的控制。因此，离合器3的传递转矩容量或液压被控制为基于发动机输出转矩和/或变矩器2中的速度比(或转矩比)而求出的容量或液压，所述发动机输出转矩基于发动机负载和转速求出。该通常模式下的控制是以往已知的控制，可以是前述日本特开平11-325232号公报等所记载的控制。

在本发明的控制装置中，如上所述，在从发动机1的完全爆炸到离合器3的接合完成的期间，执行与以往不同的离合器3的控制。该控制是上述步骤S5中的控制，以下对该控制进行说明。图2是表示关于离合器3的接合模式下的控制内容的流程图，首先，判断离合器3的控制模式是否成为了接合模式(步骤S51)。例如在前述图1的步骤S5中将标志设定为开启，在步骤S51中判断该标志是否开启即可。

在由于离合器3的控制模式没有成为接合模式而在步骤S51中判断为否定的情况下，不特别进行控制而暂时结束图2的例程。与此相反，在由于离合器3的控制模式成为了接合模式而在步骤S51中判断为肯定的情况下，判断是否处于动力开启状态(步骤S52)。动力开启状态是指车辆利用发动机1的动力进行行驶的状态，因此，发动机1的转矩经由变矩器2传递给离合器3的输入侧的构件，进而，与离合器3的接合状态相应的转矩传递给离合器3的输出侧的构件。因此，即使发动机1达到完全爆炸而其转速增大、且变矩器2的涡轮转速NT随之增大，在接合模式的开始初期离合器3的传递转矩容量还小的状态下，离合器3的输出侧的构件的转速即变速器4的输入轴的转速NIN因离合器3的滑移而比涡轮转速NT低。动力开启状态可以通过这样的转速差来判断，因此，在步骤S52中，判断涡轮转速NT是否比在变速器4的输入轴的转速(以下，有时记为输入转速)NIN加上预定转速α所得到的转速高。该预定转速α概括而言是用于判断涡轮转速NT是否超过了输入转速NIN的阈值，可以是设计上决定的适当的值。

在减速S&S控制和/或自由行驶S&S控制中，在车辆正在行驶的状态下使离合器3分离来使发动机1停止，因此，在从S&S控制恢复时，涡轮8通过惯性力或离合器3的拖拽而旋转，其转速NT比发动机转速NE高。因此，在接合模式的开始初期，涡轮8通过从驱动轮6侧输入的转矩而旋转，其转速比输入转速NIN低。这是动力关闭状态，因此，在步骤S52中判断为否定，其结果，作为离合器3的液压控制，实施动力关闭时的控制(步骤S53)。该动力关闭时的液压控制是以预先设定的计划使离合器液压增大的控制，具体而言，执行使离合器液压暂时增大的所谓的快速填充(fast fill)。这是用于消除离合器3中的间隙的所谓的收拢的控制，其液压和持续时间可以预先设定。在该快速填充之后，以预定的斜率或变化率使离合器液压增大。该斜率或变化率可以在设计上进行设定以使得不产生冲击、另外滑移状态不过度且不持续。

另一方面，在发动机1完全爆炸之后、伴随其转速的上升而涡轮转速NT上升时，成为由发动机1所输出的转矩来驱动离合器3和/或变速器4的动力开启状态，在步骤S52中判断为肯定。在该情况下，进入步骤S54而实施动力开启时的控制作为离合器3的液压控制(步骤S54)。将该动力开启时的液压控制示于图3的流程图。

在该液压控制中，首先，求出发动机转速NE的变化量(或变化率)ΔNE和涡轮转速NT的变化量(或变化率)ΔNT(步骤S541)。在此，按预定的短时间反复检测各转速NE、NT，算出本次的检测值与上次的检测值之差，或者将该算出值除以上次的检测与本次的检测之间的经过时间即可。相对于各转速NE、NT时刻变化，转速等的算出需要花费时间，因此，考虑该时间之间的转速的变化来算出推定转速NE'、NT'(步骤S542)。可以利用下式算出。

NE'＝NE+K1×ΔNE

NT'＝NT+K2×ΔNT

在此，K1及K2是算出滞后系数且根据所使用的运算器和/程序等来决定，因而可以通过试验和/或模拟等预先求出。

接着，使用这些值NE'、NT'求出变矩器(T/C)2的速度比E(＝NT'/NE')(步骤S543)。表示变矩器2的特性的容量系数C和/或转矩比t是与速度比E相应的值，因此，将在步骤S543中算出的速度比E作为自变量，根据映射求出容量系数C和转矩比t(步骤S544)。另外，一并求出涡轮转速NT的目标变化量(或变化率)ΔNTtgt。该目标变化量ΔNTtgt是设定直到离合器3完全接合而涡轮转速NT与输入转速NIN一致为止的过程中的涡轮转速NT的目标值的量，可以考虑冲击和/或控制的延迟等而预先设定为映射。该映射可以设为将发动机负载(例如节气门开度)和车速等作为自变量而设定出涡轮转速NT的目标变化量ΔNTtgt的映射。

进而，判断本次执行的离合器3的接合控制是否是发动机1再启动时的接合控制(步骤S545)。即，若在执行了S&S控制的情况下释放了离合器3但在发动机1停止之前恢复条件成立或者执行条件变得不成立，则在保持驱动发动机1的状态下开始离合器3的接合控制。另外，有时也通过S&S控制使发动机1停止，然后恢复条件成立而使发动机1再启动并且对离合器3进行接合控制。因此，在步骤S545中，判断是哪种情况下的离合器3的接合控制。

通过将离合器3的传递转矩容量或接合液压设为与施加于离合器3的转矩相应，能够避免或减少冲击和/或控制延迟等，因此，需要求出产生施加于离合器3的转矩的发动机1的输出转矩。因此，在步骤S545中判断为肯定的情况下，即，在是发动机1再启动时的接合控制的情况下，利用变矩器2的特性算出(推定)发动机转矩Te(步骤S546)。即，将变矩器3的容量系数C和发动机转速NE的平方相乘来算出发动机转矩Te。

Te＝C×NE²

另一方面，在由于离合器3的接合控制不是发动机1再启动时的控制而在步骤S545中判断为否定的情况下，将吸入空气量Kl和发动机转速NE作为自变量，根据预先准备的映射算出(推定)发动机转矩Te(步骤S547)。在汽油发动机中，在这些吸入空气量Kl、发动机转速NE以及发动机转矩Te之间存在与发动机1的排气量和/或形式等相应的预定的相关关系，可以预先通过实验等求出该关系并设为映射，因此，在步骤S547中，可以利用该映射算出或推定发动机转矩Te。

在这样算出或推定了发动机转矩Te之后，求出变矩器2中的涡轮8的转矩(涡轮转矩)Tt和离合器3的输入转矩Tcl(步骤S548)。即，首先，基于发动机转矩Te和在步骤S544中求出的转矩比t进行下述运算。

Ttb＝t×Te

对该运算值Ttb实施一阶滞后处理等滞后修正来求出涡轮转矩Tt。该涡轮转矩Tt并不直接输入离合器3，在离合器3的输入侧(变矩器2侧)配置的旋转构件的转速变化所带来的惯性转矩会作用于离合器3，因此，在转速增大的情况下，输入减去该惯性转矩量后的转矩。即，输入转矩Tcl为：

Tcl＝Tt-I×ΔNTtgt

在此，I是比离合器3靠发动机1侧的旋转构件的惯性力矩。

这样求出从变矩器2侧向离合器3输入的转矩Tcl，运算与该输入转矩Tcl相适合的目标液压Pcl。首先，算出离合器3的目标液压基值Pclb(步骤S549)。如前所述，离合器3由摩擦离合器构成，因此，相当于上述输入转矩Tcl的目标液压基值Pclb能够基于离合器3中的摩擦材料的面的数Kcl、摩擦系数μ、摩擦材料的有效半径Rcl、离合器3所具备的复位弹簧的载荷(弹性力)F_sp、构成离合器3中的液压致动器的活塞的受压面积Acl来运算。该运算式如下。

Pclb＝{(Tcl/Kcl/μ/Rcl)+Fsp}/Acl

然后，基于该目标液压基值Pclb算出目标液压Pcl(步骤S550)。该步骤S550中的处理概括而言是根据节气门开度和/或离合器3的输入侧与输出侧的速度的比率(速度比)等进行修正的处理，在缓和液压和/或驱动力或前后加速度的变化的情况下，对目标液压基值Pclb乘以预定的修正系数β来求出液压目标值Pcl。

Pcl＝Pclb×β

另外，在使目标液压Pcl稍高于液压目标基值Pclb的情况下，也可以加上修正系数β。

Pcl＝Pclb+β

此外，修正系数β可以通过实验和/或模拟等而根据节气门开度和/或离合器3的速度比等来预先设定，以抑制离合器3接合末期的冲击或加速度的大变化、不产生接合的延迟。更具体而言，修正系数β是进行修正以使得在节气门开度和/或离合器3的速度比大的情况下、与小的情况相比目标液压变低的系数。

将由本发明的控制装置进行了上述控制的情况下的各转速和/或涡轮转矩Tt或者关于离合器3的目标液压Pcl等的变化示于图4。当使因S&S控制而停止的发动机1再启动的判定成立时(t1时刻)，发动机1通过启动马达而旋转，其转速增大。另外，关于离合器3的控制模式被设定为再启动时的定压待机模式，因而关于离合器3的目标液压Pcl由于所谓的快速填充而暂时增大，且接着该快速填充而被维持为低的压力。在此所示的例子是伴随以一定程度的车速行驶时的S&S控制的发动机1的再启动的例子，因此，输入转速NIN通过从驱动轮6侧输入的转矩而旋转并成为预定的低转速。另外，通过离合器3的拖拽等，涡轮转速NT成为比输入转速NIN低的预定的转速。即，成为了动力关闭状态。

通过继续发动机1的拖动并在该状态下开始燃料的供给(或燃料的喷射)，在发动机1中开始燃烧，其转速开始增大。这样，当发动机转速NE超过用于完全爆炸判定的阈值时，完全爆炸的判定成立(t2时刻)。因此，在该t2时刻，关于离合器3的液压的控制模式被切换为接合模式。

涡轮8的转速由于变矩器3的滑移而迟于发动机转速NE的增大地增大，因此，在判定完全爆炸的t2时刻以及之后的一段期间，涡轮转速NT比输入转速NIN低。因此，在该t2时刻，在前述图2所示的步骤S52中否定的判断成立，执行动力关闭时的控制。即，首先，为了快速填充而暂时使目标液压Pcl增大，之后维持为低的一定的压力，进而使其从该低的一定压力逐渐增大。

在进行该动力关闭时的液压控制的状态下涡轮转速NT逐渐增大，与此相对，输入转速NIN维持为与车速和/或变速器4中的变速比相应的转速，因此，在完全爆炸后的比较短的时间内，涡轮转速NT超过输入转速NIN。然后，当该转速差超过前述预定转速α时动力开启的判定成立(t3时刻)，执行参照前述图3说明的动力开启时的液压控制。即，基于变矩器2的容量系数C和/或转矩比t等来推定(或算出)涡轮转矩Tt。该运算如参照上述图3说明那样。因此，涡轮转矩Tt或其推定值从t2时刻起逐渐增大。另外，从映射读入并设定关于涡轮转速NT的目标值NTtgt。然后，将离合器3的目标液压Pcl设定为与基于变矩器2的容量系数C等求出的涡轮转矩Tt的推定值相适合的值。伴随于此，离合器3的实际液压和传递转矩容量逐渐增大。

被这样进行控制的离合器3的液压以使涡轮转速NT跟随其目标值NTtgt的方式变化，因此，涡轮转速NT从增大切换为减少。另外，对于发动机1，由于负载转矩因离合器3的传递转矩容量的增大而增大，所以发动机转速NE也开始降低。将该时刻在图4中记为t4时刻。另一方面，由于离合器3的液压和由此引起的传递转矩容量增大，输入转速NIN上升。因此，在涡轮转速NT和发动机转速NE切换为减少的t4时刻，变更涡轮转速NT的目标变化量(或变化率)ΔNTtgt，以使得涡轮转速NT与正在增大的输入转速NIN一致。在图4所示的例子中，该变化率从正值变更为负值。在该切换时，由于作用有惯性转矩，所以离合器3的目标值Pcl稍微阶段性增大，之后，涡轮转速NT以跟随该目标值NTtgt的方式逐渐变化。

离合器3的液压和传递转矩容量逐渐增大而涡轮转速NT与输入转速NIN之差逐渐减少，当最终这些转速NT、NIN一致时，离合器3的接合结束的判定成立(t5时刻)。在该情况下，如上述步骤S550的控制中说明那样，通过利用修正系数β对关于离合器3的目标液压Pcl进行减少修正，驱动力或加速度的变化变得平滑而能够防止或抑制冲击。并且，在此之后，关于离合器3的液压的控制模式被切换为通常模式。此外，发动机转速NE在此之后成为在与输入转速NIN之间具有与变矩器2中的速度比E相应的偏差的转速。

因此，根据本发明的控制装置，在使发动机1再启动时，在直到起步离合器3接合结束的期间，使用基于变矩器2的容量系数C和/或转矩比t等求出的发动机转矩Te来控制目标液压Pcl和伴随于此的离合器液压，因此，涡轮转速NT和/或发动机转速NE平滑地变化，其结果，能够防止或抑制驱动转矩急剧变化、随之产生冲击。另外，不是仅使离合器3滑移，而是根据发动机转矩Te控制离合器液压以使得输入转速NIN与涡轮转速NT一致，在该过程中产生滑移，通过适当设定关于涡轮转速NT的目标值NTtgt，能够尽可能缩短滑移的期间，其结果，能够有效防止或抑制控制的延迟和/或离合器3的耐久性的降低。此外，在图4中，用虚线示出了不进行本发明的上述控制的情况下的涡轮转矩即基于吸入空气量等的发动机负载求出的涡轮转矩。在发动机再启动时，若基于发动机负载和/或变矩器中的速度比等求出涡轮转矩，则由于为了可靠地启动发动机而吸入空气量变多、速度比大等原因，涡轮转矩的推定值会比实际的转矩大。因此，若基于该推定值控制离合器液压，则离合器液压会变高，离合器可能急剧接合而产生冲击。根据本发明，能够可靠地防止这样的冲击。

接着，对由本发明的控制装置执行的控制的其他例子进行说明。在车辆的行驶期间通过S&S控制使发动机1处于停止的状态下，当踩踏加速器踏板时，恢复条件成立而使发动机1再启动，且使起步离合器3接合，但有时在该控制的中途释放加速器踏板而成为动力关闭状态。在该情况下，若基于变矩器2的容量系数C等推定发动机转矩Te并且继续控制离合器液压，则驱动转矩可能不降低而维持与加速器操作不同的驱动力。因此，以下说明的控制例构成为：在离合器3的接合完成之前释放了加速器踏板的情况下，变更离合器液压的控制的内容。

图5是用于说明该控制例的流程图，是变更前述图3所示的控制例中的流程图而得到的图。在该图5所示的控制例中，首先，求出发动机转速NE的变化量(或变化率)ΔNE和涡轮转速NT的变化量(或变化率)ΔNT(步骤S301)，使用该变化量ΔNE、ΔNT算出考虑了算出延迟的各转速的推定值NE'、NT'(步骤S302)。进而，利用该推定值NE'、NT'算出变矩器2中的速度比E(步骤S303)，基于该速度比E和预先准备的映射读入变矩器2的容量系数C和转矩比t(步骤S304)。这些步骤S301～步骤S304的控制是与前述图3所示的步骤S541～步骤S544同样的控制。

根据该容量系数C和发动机转速NE，通过下式来算出推定发动机转矩Tecs(步骤S305)。

Tecs＝C×NE²

这是与前述图3所示的步骤S546同样的控制。另外，接着该步骤S305，或者与步骤S305中的运算同时，根据发动机1的吸入空气量Kl和发动机转速NE算出推定发动机转矩Tekl(步骤S306)。这可以是发动机转矩的以往已知的算出方法，是与前述图3所示的步骤S547中的运算同样的运算。

然后，使用这些算出值求出涡轮转矩Tt的推定值(步骤S307)。将该步骤S307的控制内容示于图6的流程图。在此所示的例子中，首先，判断当前时刻应该进行的离合器3的接合控制是否是发动机1再启动时的控制(步骤S3071)。这是与图3所示的步骤S545中的判断同样的判断，可以基于进行S&S控制的未图示的控制器的信号来判断。

接着，判断是否存在加速器急闭操作(步骤S3072)。即，判断是否急剧释放了加速器踏板而加速器开度在短时间之内成为了“0”。这能够基于来自加速器开度传感器的信号来判断。在该步骤S3072中判断为肯定的情况下，将急闭判定标志设定为开启(步骤S3073)。相反，在步骤S3072中判断为否定的情况下，判断是否存在踩踏加速器踏板的操作(是否踩踏了加速器踏板)(步骤S3074)。在由于踩踏了加速器踏板而在步骤S3074中判断为肯定的情况下，将急闭判定标志设定为关闭(步骤S3075)。然后，判断关于发动机转矩的前述各推定值Tecs、Tekl是否成为了相互接近的值(步骤S3076)。此外，在上述步骤S3073中将急闭标志设定为开启的情况下，以及在由于没有踩踏加速器踏板而在步骤S3074中判断为否定的情况下，直接进入步骤S3076而判断各推定值Tecs、Tekl的关系。

步骤S3076中的各推定值Tecs、Tekl相互接近的判断通过判断这些推定值Tecs、Tekl之差的绝对值是否比预先设定的判断基准值T0小来进行。此外，该判断基准值T0可以是预先设定为能够容许将离合器液压的控制所使用的发动机转矩Te的推定值从基于变矩器2的特性求出的推定值Tecs变更为基于吸入空气量求出的推定值Tekl的情况下的驱动转矩的变化幅度的程度的值。在由于这些推定值Tecs、Tekl接近而在步骤S3076中判断为肯定的情况下，将关于发动机转矩Te的接近标志设定为开启(步骤S3077)。另外，相反，在由于这些推定值Tecs、Tekl之差为判断基准值T0以上而在步骤S3076中判断为否定的情况下，将该接近标志设定为关闭(步骤S3078)。

在执行这些步骤S3077和步骤S3078的任一控制之后，判断急闭判定标志是否开启(步骤S3079)。在使发动机1再启动的控制开始后，若突然释放加速器踏板，则急闭判定标志被设定为开启而在步骤S3079中判断为肯定，另外，相反，在没有进行急闭操作的情况下，在步骤S3079中判断为否定。在该步骤S3079中判断为肯定的情况下，进而判断上述接近标志是否开启(步骤S3080)。

在由于没有突然释放加速器踏板而在步骤S3079中判断为否定的情况下，以及在由于前述各推定值Tecs、Tekl的偏差还比较大而在步骤S3080中判断为否定的情况下，将利用变矩器2的容量系数C等特性值求出的推定值Tecs乘以转矩比t来算出关于涡轮转矩Tt的基值Ttb(步骤S3081)。相对于此，在步骤S3080中判断为肯定的情况下，即，在进行了加速器开度的急闭操作且上述各推定值Tecs、Tekl成为了相互接近的值的情况下，将使用吸入空气量Kl求出的关于发动机转矩的推定值Tekl乘以转矩比t来算出关于涡轮转矩Tt的基值Ttb(步骤S3082)。然后，对该基值Ttb实施一阶滞后处理等滞后修正来求出涡轮转矩Tt(步骤S3083)。

在图5所示的步骤S307中，如上述那样求出涡轮转矩Tt的推定值，接着，判断有无离合器3的输入侧的转速与输出侧的转速之差增大的提速(步骤S308)。该判定例如可以通过离合器液压的控制模式成为了接合模式之后的涡轮转速NT与输入轴转速NIN的差的最小值Ntmin和当前的涡轮转速NT与输入轴转速NIN的差之差来判断。具体而言，在当前的涡轮转速NT与输入轴转速NIN的差和最小值Ntmin之差比预先设定的预定值大的情况下(在((NT-NIN)-(NT-NIN)min)>预定值的情况下)，判断为存在提速。另外，例如在离合器液压的控制模式成为了接合模式之后的涡轮转速NT与输入轴转速NIN的差的最大值Ntmax和当前的涡轮转速NT与输入轴转速NIN的差之差比预先设定的另外的预定值大的情况下(在((NT-NIN)max-(NT-NIN))>预定值的情况下)，进行降速的判定。

若由于正在进行离合器液压的控制而涡轮转速NT与输入轴转速NIN的差成为了降低倾向，则在步骤S308中判断为否定。在该情况下，根据预先准备的映射，将节气门开度和/或车速作为自变量来求出为了使涡轮转速NT与正在增大的输入转速NIN一致而使涡轮转速NT变化的变化量ΔNTtgt(步骤S309)。此外，在动力开启时，在离合器3的液压还较低的状态下从发动机1向离合器3传递转矩，因而涡轮转速NT与输入轴转速NIN的差具有增大倾向，因此，在离合器液压的控制开始初期，在步骤S308中判断为肯定。在该情况下，将节气门开度和/或车速作为自变量，根据预先准备的映射求出目标速度比Et(步骤S310)，另外，根据该目标速度比Et和在上述步骤S302中求出的发动机转速NE的推定值NE'算出目标涡轮转速NTtgt(＝Et×NE')(步骤S311)，进而根据该目标涡轮转速NTtgt和在前述步骤S302中求出的涡轮转速NT'求出关于涡轮转速的目标变化量ΔNTtgt(＝NTtgt-NT')(步骤S312)。

这样在步骤S309或步骤S312中算出的目标变化量ΔNTtgt是产生惯性转矩的主要原因，因此，利用其算出目标离合器转矩Tcl(步骤S313)。该运算与前述图3所示的步骤S538中的运算同样，可以通过以下运算式求出。

Tcl＝Tt-I×ΔNTtgt

然后，使用该目标离合器转矩Tcl算出离合器3的目标液压基值Pclb(步骤S314)，另外算出目标液压Pcl(步骤S315)。这些步骤S314和步骤S315的运算与前述图3所示的步骤S549和步骤S550同样。

将进行了上述图5和图6所示的控制的情况下的各转速NE、NT和/或离合器液压节气门开度、前后加速度等的变化的一例示于图7的时间图。在此所示的例子是例如通过减速S&S控制释放制动器踏板而开始恢复控制、然后暂时踩踏加速器踏板并且紧接着急剧释放加速器踏板的情况下的例子。即，通过释放制动器踏板，发动机1的再启动的判定成立(t1时刻)，伴随于此，执行定压待机模式作为离合器液压的控制模式。在该过程中踩踏加速器踏板而成为动力开启状态，然后，完全爆炸判定成立(t2时刻)。进而，动力开启判定成立(t3时刻)，离合器3的液压逐渐增大，涡轮转速NT随之开始降低而降速的判定成立(t4时刻)。到此为止的过程中的各转速和/或转矩、离合器液压的变化与前述图4所示的例子同样。

然后，当在此之后突然释放加速器踏板而急闭的判定成立时，以基于变矩器2的容量系数C等推定出的发动机转矩Tecs和基于吸入空气量Kl推定出的发动机转矩Tekl相互接近为条件，将离合器3的液压控制所使用的发动机转矩值从前者的基于变矩器2的容量系数C等推定出的发动机转矩Tecs切换为基于吸入空气量Kl推定出的发动机转矩Tekl。该推定出的发动机转矩Tekl通过释放加速器踏板而节气门开度成为“0”而迅速降低。因此，离合器液压跟随基于吸入空气量Kl推定出的发动机转矩Tekl的降低而迅速降低。其结果，传递给驱动轮6的转矩降低，因而车辆的前后加速度相对于释放加速器踏板的操作不特别延迟地降低，成为滑行状态或减速状态。在图7中，在t6时刻节气门开度成为“0”，在紧接的t7时刻前后加速度变为负，因此，在释放加速器踏板之后产生正的加速度的所谓的自由行驶状态的时间变短从而能够避免或抑制给驾驶员带来违和感。此外，在设为不进行伴随上述的急闭的控制的情况下，推定涡轮转矩如图7的实线所示那样变化，在超过了接合结束的判定成立的t5时刻之后成为“0”，所以离合器液压在此之前被维持为高压力而产生正的前后加速度，其结果，有可能长时间成为所谓的自由行驶状态而给驾驶员带来违和感。

此外，在构成为进行图5和图6所示的控制的情况下，基于发动机转速NE或其推定值NE'算出目标涡轮转速NTtgt，因此，前述降速判定的前后的目标涡轮转速NTtgt的变化变得平滑。因此，接合模式下的离合器液压的变化不可能产生段差，能够防止驱动转矩阶段性变化、随之产生冲击于未然。

另外，本发明不限于上述具体例，除了利用液压使传递转矩容量变化的离合器以外，起步离合器也可以是电控制传递转矩容量的离合器，在该情况下，电流或传递转矩容量代替上述液压而成为控制的对象。

由本发明的装置实现的上述控制能够使用以微型计算机为主体的电子控制装置来执行。因此，若用该电子控制装置的功能性手段来表示本发明，则本发明是“一种车辆的起步离合器控制装置，在构成为将发动机输出的转矩向具备泵轮和涡轮的变矩器输入并且从该变矩器经由起步离合器向驱动轮输出转矩的车辆的行驶期间，通过预先设定的条件成立而停止所述发动机且使所述起步离合器分离，另外，通过预先设定的预定的恢复条件成立而使停止了的所述发动机再启动且使所述起步离合器接合，所述起步离合器控制装置的特征在于，具备：第1涡轮转矩推定单元，其在所述发动机再启动时存在所述发动机的输出的增大要求的情况下，基于所述发动机的转速以及所述变矩器的容量系数和转矩比来推定所述变矩器的涡轮的转矩；转矩容量增大单元，其根据该涡轮的推定出的转矩来使所述起步离合器的转矩容量增大；以及第2涡轮转矩推定单元，其在所述起步离合器的接合完成之后，基于所述发动机的吸入空气量和发动机转速来推定所述涡轮的转矩”。

另外，本发明是“上述车辆的起步离合器控制装置，其特征在于，构成为：所述转矩容量增大单元，在使所述起步离合器的转矩容量增大的中途、使所述发动机的输出增大的要求消失了的情况下，取代基于所述发动机的转速、以及所述变矩器的容量系数和转矩比推定出的涡轮的转矩，根据基于所述发动机的吸入空气量和发动机转速推定出的涡轮的转矩来控制所述起步离合器的转矩容量”。

Claims

1.一种车辆的起步离合器控制装置，在构成为将发动机输出的转矩向具备泵轮和涡轮的变矩器输入并且从该变矩器经由起步离合器向驱动轮输出转矩的车辆的行驶期间，通过预先设定的条件成立而停止所述发动机且使所述起步离合器分离，另外，通过预先设定的预定的恢复条件成立而使停止了的所述发动机再启动且使所述起步离合器接合，所述车辆的起步离合器控制装置的特征在于，构成为：

在所述发动机再启动时存在所述发动机的输出的增大要求的情况下，基于所述发动机的转速、以及所述变矩器的容量系数和转矩比来推定所述变矩器的涡轮的转矩，并且根据该基于所述发动机的转速、以及所述变矩器的容量系数和转矩比推定出的涡轮的转矩使所述起步离合器的传递转矩容量增大，

在所述起步离合器的接合完成之后，基于所述发动机的吸入空气量和发动机转速来推定所述涡轮的转矩，并且根据该基于所述发动机的吸入空气量和发动机转速推定出的涡轮的转矩来控制所述起步离合器的传递转矩容量。

2.根据权利要求1所述的车辆的起步离合器控制装置，其特征在于，构成为：

在使所述起步离合器的转矩容量增大的中途、使所述发动机的输出增大的要求消失了的情况下，取代基于所述发动机的转速、以及所述变矩器的容量系数和转矩比推定出的涡轮的转矩，根据基于所述发动机的吸入空气量和发动机转速推定出的涡轮的转矩来控制所述起步离合器的转矩容量。

3.根据权利要求2所述的车辆的起步离合器控制装置，其特征在于，构成为：

将所述起步离合器的转矩容量的控制中所使用的所述涡轮的转矩从基于所述发动机的转速、以及所述变矩器的容量系数和转矩比推定出的涡轮的转矩切换为基于所述发动机的吸入空气量和发动机转速推定出的涡轮的转矩的控制，以这些涡轮的转矩之差比预先设定的预定值小为条件来执行。

4.根据权利要求1所述的车辆的起步离合器控制装置，其特征在于，

所述起步离合器包括通过被供给的液压增大而传递转矩容量增大的摩擦离合器，

所述起步离合器控制装置构成为：向该摩擦离合器供给的液压根据所述车辆的节气门开度或该摩擦离合器的速度比来修正。

5.根据权利要求4所述的车辆的起步离合器控制装置，其特征在于，

所述修正包括在所述节气门开度或所述速度比大的情况下、与所述节气门开度或所述速度比小的情况相比降低所述液压的修正。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的车辆的起步离合器控制装置，其特征在于，

所述发动机包括内燃机，

所述起步离合器控制装置构成为：在使所述发动机再启动而发动机达到了完全爆炸之后，基于所述发动机的转速、以及所述变矩器的容量系数和转矩比来推定所述变矩器中的涡轮的转矩，并且根据该推定出的涡轮的转矩使所述起步离合器的转矩容量增大。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的车辆的起步离合器控制装置，其特征在于，

所述输出的增大要求包括所述车辆的加速器开度或节气门开度增大。