JP2005145171A - 車両用駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両が被駆動状態にあるときに、ロックアップクラッチの係合又は半係合を確実に実行可能とする車両用駆動力制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン２０の出力を制御するエンジン出力制御部５２、５３と、前記エンジンと駆動輪との間に設けられたロックアップクラッチ３１と前記駆動輪との間に設けられ前記駆動輪に伝達される駆動力を低減可能な駆動力低減手段２３０とを備え、車両が被駆動状態であるとき、又は車両が駆動状態から被駆動状態への過渡時であるときであって、前記ロックアップクラッチが係合又は半係合される場合には、前記ロックアップクラッチが係合又は半係合されない場合に比べて、前記エンジン出力制御部は、前記エンジンの出力が大きくなるように制御し、前記駆動力低減手段は、前記駆動輪に伝達される駆動力を低減させるように作動する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用駆動力制御装置に関し、特に、車両が被駆動状態にあるときに、ロックアップクラッチの係合又は半係合を確実に実行可能とする車両用駆動力制御装置に関する。

図３に示すように、車両の自動変速機の流体継手として用いられるトルクコンバータ２１には、ポンプインペラ（エンジン側）２４とタービンランナ（変速機側）２６との間に、ロックアップクラッチ３１と呼ばれる機械式のクラッチが設けられている。所定の車速以上になると、ロックアップクラッチ３１をフロントカバー３５に押し付け、このとき発生する摩擦力により入力軸（フロントカバー３５）と出力軸（タービンランナ２６）を締結させて、トルクコンバータ２１を介さずに直接動力を伝えることで、自動変速機の伝達効率を高め、燃費を向上させる。

ロックアップしていない解放状態では、油圧制御回路３４のオイルポンプから供給される油によってロックアップピストン３６の両側の圧力、即ち解放側油室３３内の圧力と係合側油室３２内の圧力が略同じになっている。

ロックアップの制御機構が作動すると、オイルポンプから供給される油によって係合側油室３２内の圧力が解放側油室３３内の圧力より高くなり、ロックアップクラッチ３１（クラッチフェージング）とフロントカバー３５が接続（係合）されロックアップする。

特開平１０−１８４８９６号公報 特開平７−８１４６０号公報

ところで、ロックアップクラッチは、車両が被駆動状態（パワーオフ状態）のときに、係合され難いという性質がある。ここで、車両の被駆動状態とは、駆動輪からエンジンに向かってトルクが伝達される（エンジンが負トルクを発生する）状態をいう。

ロックアップクラッチは、上記のように、その両側に作用する油圧のバランスにより係合／解放がなされる。図１１において、車両の駆動状態（パワーオン状態）では、トルクコンバータ２１のトーラスＴ内の流れは、矢印Ｙ１に示すようになり、フロントカバー３５とロックアップピストン３６間の流速が大きくなる（圧力のバランスは、ロックアップクラッチ３１をフロントカバー３５に押す力のバランスと等価である）。

一方、車両の被駆動状態では、トーラスＴ内の流れは、図１１の矢印Ｙ１に示す方向から逆転し（タービン２６がポンプ２４を駆動する）、フロントカバー３５とロックアップピストン３６間の流速が十分に得られないため（ロックアップクラッチ３１をフロントカバー３５に押す力が低下することと等価）、ロックアップクラッチ３１の係合が困難となる。

車両が被駆動状態のときに、ロックアップクラッチの係合が確実に行われることが望まれている。車両の被駆動状態において、ロックアップクラッチが係合されると、駆動輪の回転トルクがトルクコンバータを介さずに直接エンジンに伝達され、これにより、エンジン回転数が向上する。そのエンジン回転数の上昇により、フューエルカットが実現され、燃費の向上に寄与するためである。

また、車両が被駆動状態のときに自動変速機の変速が行われると、ロックアップクラッチの係合が困難になる場合がある。例えば、被駆動状態になることによるアップシフト（パワーオフアップシフト）がなされる場合に、その変速が遅れると、ロックアップクラッチの係合が困難になる場合がある。即ち、一般に自動変速機では、所定の低速段は、スロットル弁開度と車速に関わらずロックアップクラッチが解放状態とされると予め設定されているが、そのように設定された低速段から、ロックアップクラッチを係合可能な高速段に、アクセルオフに伴いアップシフトされる場合に、その変速が遅れると、ロックアップクラッチの係合が困難になる。以下にその理由を説明する。

アップシフト時にはエンジン回転数が引き下げられることにより、トルクコンバータに作用するトルクが大きくなり、その分、ロックアップクラッチの係合が困難になる。これが一つ目の理由である。

また、変速に伴う変速ショックやロックアップクラッチの係合に伴うショックの関係から、ロックアップクラッチの係合は、変速動作が完了した後に行われるというシーケンスとされており、そのため、変速の遅れはそのままロックアップクラッチの係合の遅れにつながる。また、ロックアップクラッチの係合に伴うショック対策として、アクセルオフ時に瞬時にロックアップクラッチを係合させるのではなく、係合動作を所定時間かけて行うようにしており、これによりロックアップクラッチの係合時期が遅れる。ここで、一般に、アクセルオフ時のショック対策として、アクセルがオフされても暫くは駆動力を残す制御（急激な動きの変化の緩衝）がなされているが、その緩衝機能がなくなり実質的にも被駆動状態となる時期まで、ロックアップクラッチの係合が遅れると、ロックアップクラッチの係合が困難となる。これが二つ目の理由である。

ところで、上記のように、被駆動状態ではロックアップクラッチの係合が困難であることから、アクセルオフに伴うダウンシフトに関して、以下のような変速段の選択制御（変速マップの設定）がなされる場合があった。

本来、車速等の走行条件によれば、燃費の面で所定の高速段（例えば４速）が選択された方が良い状況を考える。ここで、その高速段（本例では４速）が予めロックアップクラッチが解放状態にされると設定された変速段であるとする。この場合、アクセルオフ時にアクセルオフに伴うダウンシフトがなされる際に、上記被駆動状態時のロックアップクラッチの係合の困難性の理由や、被駆動状態でのダウンシフトの際にロックアップクラッチに作用する解放側への力の影響から、ロックアップクラッチが係合（又は半係合）されずに、ダウンシフト後の変速段（例えば３速）に変速された後でも、ロックアップクラッチが非係合状態のままとなる。これにより、被駆動状態時のロックアップクラッチの係合によるエンジン回転数の上昇効果が得られずに、エンジン回転数が低下する。その結果、フューエルカットの効果が十分に得られない。

そこで、従来は、変速前の高速段（本例では４速）の選択による燃費向上よりも変速後のフューエルカットの効果が大きいことに着目して、アクセルオフ時（ダウンシフト前）の変速段として、アクセルオフにより、ロックアップクラッチが解放状態にされると予め設定された変速段（本例では４速）にアップシフトされ難く（ロックアップクラッチが係合可能な変速段（本例では３速）が選択され易く）なるように、変速マップのアップ点が上側に設定される場合があった。このように、ロックアップクラッチが係合される変速段（低速段）が選択され易くされることで、アクセルオフに伴う被駆動状態となった後も同一のロックアップクラッチが係合される変速段にて継続してロックアップクラッチを係合状態に維持させて、フューエルカットの効果を得ることとしている。

従来の上記のような変速段の選択制御に対し、被駆動状態時におけるロックアップクラッチの係合の困難性が解消されれば、アクセルオフ時の変速段として、走行条件から燃費の面で最適な上記高速段（本例では４速）が選択されることに問題が無くなり、燃費の向上（低速段の使用による燃費損の解消）に役立つ。

なお、上記特許文献１では、ロックアップクラッチが開放状態で、アクセルオフの減速状態に移行したときに、ＩＳＣバルブを制御することで、ロックアップクラッチのスリップ制御が行われ、その後、ロックアップクラッチの完全係合が行われるという技術が開示されている。ところが、ＩＳＣコントロールバルブを開いても被駆動状態であれば、スリップ制御への移行が上手くいかないという問題がある。また、スリップ制御への移行を実現可能な程度までＩＳＣコントロールバルブを開くと、アクセルオフの状態にもかかわらず、車両が駆動状態となり又はアクセルオフに対応する減速加速度が得られなくなり、運転者の走行フィーリングが悪化する場合がある。また、ＩＳＣコントロールバルブを開くことで、減速中にトルク変動が発生するため、走行フィーリングが低下するという問題がある。

本発明の目的は、車両が被駆動状態にあるときに、ロックアップクラッチの係合又は半係合を確実に実行可能とする車両用駆動力制御装置を提供することである。

本発明の車両用駆動力制御装置は、エンジンの出力を制御するエンジン出力制御部と、前記エンジンと駆動輪との間に設けられたロックアップクラッチと前記駆動輪との間に設けられ前記駆動輪に伝達される駆動力を低減可能な駆動力低減手段とを備え、車両が被駆動状態であるとき、又は車両が駆動状態から被駆動状態への過渡時であるときであって、前記ロックアップクラッチが係合又は半係合される場合には、前記ロックアップクラッチが係合又は半係合されない場合に比べて、前記エンジン出力制御部は、前記エンジンの出力が大きくなるように制御し、前記駆動力低減手段は、前記駆動輪に伝達される駆動力を低減させるように作動することを特徴としている。

上記本発明では、車両が被駆動状態であるとき、又は車両が駆動状態から被駆動状態への過渡時であるときであって、前記ロックアップクラッチが係合又は半係合される場合には、通常のときに比べて、エンジンの出力が大きくなり、かつ駆動輪に伝達される駆動力が低減される。これにより、エンジンから車両までの動力伝達経路では駆動状態となるので、ロックアップクラッチの係合又は半係合が確実に実行される。上記本発明において、前記エンジン出力制御部では、電子制御スロットルの開度を通常のときと比べて大きくすることによって、エンジンの出力が通常のときよりも大きくなるように制御することができる。

本発明の車両用駆動力制御装置において、前記駆動力低減手段は、変速機の係合要素、ブレーキ、及びモータジェネレータの少なくともいずれか一つであることを特徴としている。

本発明の車両用駆動力制御装置において、更に、前記ロックアップクラッチと前記駆動輪の間にある回転体の回転状態を検出する第１検出部と、前記エンジンの回転状態を検出する第２検出部を備え、前記回転体の回転状態の検出結果及び前記エンジンの回転状態の検出結果に基づいて、前記エンジン出力制御部による前記制御及び前記駆動力低減手段の前記作動を終了することを特徴としている。両方の検出結果に基づいて、ロックアップクラッチが係合又は半係合の状態となったことが検出され、、ロックアップクラッチが係合又は半係合の状態となったときに、前記エンジン出力制御部による前記制御及び前記駆動力低減手段の前記作動を終了することができる。その場合の終了態様は、運転者に違和感を与えないように、制御量又は作動量を漸次減少させることができる。

本発明は、エンジンと、ロックアップクラッチと、ロックアップクラッチと駆動輪との間にあって駆動輪に伝達される駆動力を低減させることが可能な手段（変速機の係合要素、ブレーキ、及びモータジェネレータの少なくともいずれか一つ）を備えた車両の駆動力制御装置において、車両が被駆動状態にあるとき又は駆動状態から被駆動状態への過渡時に前記ロックアップクラッチを係合又は半係合させる必要があるか否かを判断し、前記判断の結果、車両が被駆動状態にあるとき又は駆動状態から被駆動状態への過渡時に前記ロックアップクラッチを係合又は半係合させる必要があると判断されたときに、前記エンジンの出力を通常の被駆動状態又は駆動状態から被駆動状態への過渡時に比べて高い状態にする（電子スロットルを開状態にする、開状態に保つ）エンジン出力制御を行うとともに、前記ロックアップクラッチと前記駆動輪との間にあって前記駆動輪に伝達される駆動力を低減することが可能な手段を作動させる制動力制御を行うことを特徴としている。

上記本発明において、前記ロックアップクラッチと前記駆動輪の間にある回転体の回転状態と、前記エンジンの回転状態に基づいて、前記ロックアップクラッチの係合又は半係合状態を検出し、前記ロックアップクラッチが係合又は半係合状態になったときに、前記エンジン出力制御及び前記制動力制御を終了することを特徴としている。

本発明の車両用駆動力制御装置によれば、車両が被駆動状態にあるときに、ロックアップクラッチの係合又は半係合が確実に実行可能となる。

以下、本発明の車両用駆動力制御装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。

（第１実施形態）
本実施形態の目的は、被駆動状態（パワーオフ状態）において、ロックアップクラッチの係合を確実に行うことである。

本実施形態は、ロックアップクラッチを含むトランスミッションと、ロックアップクラッチの後流側に配置されたモータジェネレータ装置又はブレーキ及びその制御装置と、ロックアップクラッチの上流側の動力源（エンジン）の出力制御装置を有し、被駆動状態又は駆動状態（パワーオン状態）から被駆動状態への過渡状態において、通常のアクセル開度に対応する電子制御スロットル開度以上に電子制御スロットル開度を大きくするとともに、モータジェネレータ回生ブレーキ、ブレーキの作動又はトランスミッションの係合要素の係合による制動力を付加することで、タイヤにおける駆動力特性を大きく変更することなく、ロックアップクラッチの係合を可能とするものである。

図３は、車両用駆動装置のスケルトン図である。エンジン２０の動力は、ロックアップクラッチ付トルクコンバータ（流体継手）２１、３組の遊星歯車ユニット等から構成された有段自動変速機１０、及び図示しない差動歯車装置等を経て駆動輪へ伝達される。

トルクコンバータ２１は、エンジン２０のクランク軸２３と連結されるポンプ（ポンプインペラ）２４と、自動変速機１０の入力軸２５に固定され、ポンプ２４とオイルを介して対峙されたタービン（タービンランナ）２６と、一方向クラッチ２７を介してハウジング２８に固定されたステータ２９と、ダンパ３０を介して入力軸２５に連結されたロックアップクラッチ３１とを備える。

トルクコンバータ２１において、ロックアップピストン３６よりも図中右側には、係合側油室３２が形成され、また、ロックアップピストン３６よりも図中左側には、解放側油室３３が形成されている。

油圧制御装置３４により、トルクコンバータ２１の係合側油室３２よりも解放側油室３３内の油圧が高められると、ロックアップクラッチ３１は解放状態とされオイルを介してポンプ２４からタービン２６へとトルクが伝達される。

一方、解放側油室３３よりも係合側油室３２内の油圧が高められると、ロックアップクラッチ３１はフロントカバー３５に押し付けられて係合状態となり、トルクコンバータ２１の入出力部材、即ちクランク軸２３及び入力軸２５が機械的に直結される。また、解放側油室３３と係合側油室３２の油圧が適宜のバランスで維持されると、ロックアップクラッチ３１はスリップ状態となり、解放と係合の中間の動力伝達状態が形成される。

自動変速機１０は、ハイ及びローの２段の切り換えを行う第１変速部３２０と、後進変速段及び前進４段の切り換えが可能な第２変速部３４０とを備えている。第１変速部３２０は、サンギヤＳ０、リングギヤＲ０、及びキャリアＫ０に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ０及びリングギヤＲ０に噛み合わされている遊星ギヤＰ０から成るＨＬ遊星歯車装置３６０と、サンギヤＳ０とキャリアＫ０との間に設けられたクラッチＣ０及び一方向クラッチＦ０と、サンギヤＳ０及びハウジング３８０間に設けられたブレーキＢ０とを備えている。

第２変速部３４０は、サンギヤＳ１、リングギヤＲ１、及びキャリアＫ１に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ１及びリングギヤＲ１に噛み合わされている遊星ギヤＰ１から成る第１遊星歯車装置４００と、サンギヤＳ２、リングギヤＲ２、及びキャリアＫ２に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ２及びリングギヤＲ２に噛み合わされている遊星ギヤＰ２から成る第２遊星歯車装置４２０と、サンギヤＳ３、リングギヤＲ３、及びキャリアＫ３に回転可能に支持されてそれらサンギヤＳ３及びリングギヤＲ３に噛み合わされている遊星ギヤＰ３から成る第３遊星歯車装置４４０とを備えている。

サンギヤＳ１とサンギヤＳ２は互いに一体的に連結され、リングギヤＲ１とキャリアＫ２とキャリアＫ３とが一体的に連結され、そのキャリアＫ３は出力軸１２０ｃに連結されている。また、リングギヤＲ２がサンギヤＳ３及び中間軸４８に一体的に連結されている。そして、リングギヤＲ０と中間軸４８との間にクラッチＣ１が設けられ、サンギヤＳ１及びサンギヤＳ２とリングギヤＲ０との間にクラッチＣ２が設けられている。また、サンギヤＳ１及びサンギヤＳ２の回転を止めるためのバンド形式のブレーキＢ１がハウジング３８に設けられている。また、サンギヤＳ１及びサンギヤＳ２とハウジング３８との間には、一方向クラッチＦ１及びブレーキＢ２が直列に設けられている。この一方向クラッチＦ１は、サンギヤＳ１及びサンギヤＳ２が入力軸２２と反対の方向へ逆回転しようとする際に係合させられる。

キャリアＫ１とハウジング３８との間にはブレーキＢ３が設けられており、リングギヤＲ３とハウジング３８との間には、ブレーキＢ４と一方向クラッチＦ２とが並列に設けられている。この一方向クラッチＦ２は、リングギヤＲ３が逆回転しようとする際に係合させられる。

以上のように構成された自動変速機１０では、例えば図４に示す作動表に従って後進１段及び変速比が順次異なる前進５段（１ｓｔ〜５ｔｈ）の変速段の何れかに切り換えられる。図４において「○」は係合で、空欄は解放を表し、「◎」はエンジンブレーキ時の係合を表し、「△」は動力伝達に関与しない係合を表している。前記クラッチＣ０〜Ｃ２、及びブレーキＢ０〜Ｂ４は何れも油圧アクチュエータによって係合させられる油圧式摩擦係合装置である。

図５に示すように、車両のエンジン２０の吸気配管には、電子スロットル弁５２が設けられている。アクセルペダル５０の操作によって変化するアクセル開度がアクセル開度センサ５１によって検出される。制御装置１００は、アクセル開度センサ５１によって検出されたアクセル開度に基づいて、スロットル弁制御指令ＳＧ１をスロットル開度制御装置５３に出力する。スロットル開度制御装置５３は、スロットル弁制御指令ＳＧ１に基づいて、電子スロットル弁５２の開度を制御する。

エンジン回転速度センサ５４は、エンジン２０の回転速度Ｎｅを検出し、そのエンジンの回転速度Ｎｅを示す信号を制御装置１００に出力する。ここで、エンジン回転速度Ｎｅは、クランク軸２３の回転速度に対応する。
スロットル開度センサ５５は、電子スロットル弁５２の開度ＴＡを検出し、その検出結果を示す信号を制御装置１００に出力する。
車速センサ５６は、自動変速機１０の出力軸１２０ｃの回転速度Ｎｏなどから車速Ｖを検出し、その検出結果を示す信号を制御装置１００に出力する。

操作位置センサ５７は、自動変速機１０のシフトレバーの操作位置を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置１００に出力する。
タービン回転速度センサ５８は、タービン２６の回転速度又はクラッチＣ０のクラッチドラムの回転速度を検出することによって実質的に入力軸回転速度Ｎｉｎを検出し、その検出結果を示す信号を制御装置１００に出力する。ここで、入力軸回転速度Ｎｉｎは、入力軸２５の回転速度に対応する。

制御装置１００は、エンジン２０の燃料噴射弁８０を閉じることで、フューエルカット制御を行う。フューエルカット制御では、本実施形態のようにアクセル開度が全閉状態とされたときのような被駆動状態（車両の減速走行時）においては、制御装置１００は、所定のフューエルカット復帰回転速度よりもエンジン回転速度Ｎｅが高い期間において、エンジン２０の燃料噴射弁８０を閉じる。

本実施形態では、被駆動状態においてロックアップクラッチ３１が係合されることにより、駆動輪の回転力（入力軸回転速度Ｎｉｎに対応）によってエンジン回転速度Ｎｅが上昇するため、フューエルカット復帰回転速度よりもエンジン回転速度Ｎｅが高い期間を延ばすことができ、燃費の向上に貢献する。

制御装置１００は、ロックアップクラッチ３１の係合制御及びスリップ制御を実行する。制御装置１００のＲＯＭ７９には、自動変速機１０の第１変速段（１ｓｔ）及び第２変速段（２ｎｄ）では、スロットル開度ＴＡと車速Ｖに関わらず、ロックアップクラッチ３１が解放状態とされると予め設定されている。また、ＲＯＭ７９には、自動変速機１０の第３変速段（３ｒｄ）〜第５変速段（５ｔｈ）では、例えば図７に示すように、スロットル弁開度ＴＡと車速（出力軸回転速度Ｎｏに対応）Ｖに基づいて、ロックアップクラッチ３１が解放、スリップ制御及び係合のいずれかが行われる旨が設定されている。

制御装置１００は、自動変速機１０が第３変速段（３ｒｄ）〜第５変速段（５ｔｈ）にあるときには、図７の関係に基づいて、ロックアップクラッチ３１の解放、スリップ制御及び係合のいずれを行うかを決定し、その決定した解放、スリップ制御及び係合のいずれかを示すロックアップクラッチ制御信号ＳＧ２を、油圧制御装置３４に出力する。

油圧制御装置３４は、そのロックアップクラッチ制御信号ＳＧ２に基づいて、上記のように、トルクコンバータ２１の係合側油室３２及び解放側油室３３に供給する油圧を制御し、ロックアップクラッチ３１に解放、スリップ及び係合のいずれかの状態を生成させる。

上記スリップ制御では、車両の駆動状態において運転性を損なうことなく燃費を可及的に良くすることを目的としてエンジン２０の回転変動を吸収しつつ連結させてトルクコンバータ２１の回転損失を可及的に抑制するために、ロックアップクラッチ３１がスリップ状態に維持される。

また、車両の被駆動状態すなわち減速惰行走行中でも、エンジン回転速度Ｎｅをフューエルカット復帰回転速度よりも高めてフューエルカット制御の制御域を拡大したり、大きな減速Ｇを車両に作用させたりすること等を目的として、ロックアップクラッチ３１の減速時係合制御として減速スリップ制御が実行される。この減速スリップ制御は、スロットル弁開度ＴＡが略ゼロであること、車速Ｖが所定値以上であることなどを条件として実行される。

制御装置１００は、ブレーキ（制動力）制御装置２３０に対して、制動力制御信号ＳＧ３を出力する。ブレーキ制御装置２３０は、制動力制御信号ＳＧ３に基づいて、フットブレーキを所定量、所定時間作動させて、車両に所定の減速Ｇを与える。本実施形態では、ブレーキ制御装置２３０に代えて、後置式モータジェネレータの回生ブレーキを作動させ、又は自動変速機１０の係合要素であるブレーキＢ３又はＢ４を係合させる制動力制御装置２３０を使用することができる。ここで、後置式モータジェネレータの回生ブレーキとは、ロックアップクラッチ３１と駆動輪との間に配置されて、駆動輪に伝達される駆動力を低減させることが可能なものである。

本実施形態では、ブレーキ又は回生ブレーキの作動状態若しくは自動変速機の係合要素の係合状態を制御して所定の制動力を与える制動力制御装置２３０と、電子スロットル装置５２、５３とを用いて、駆動力特性（タイヤトルクなど）を変更することなく、ロックアップクラッチ３１を係合可能な状態とする。この場合、本実施形態において、制動力制御装置２３０及び電子スロットル装置５２、５３を用いた制御は、車両が「被駆動状態」のとき、又は、「駆動状態から被駆動状態への過渡時」に行われる。以下、この本実施形態の制御がなされる時期について説明する。

上述のように、車両が被駆動状態にあるとき（エンジン２０が負トルクを発生する状態）には、ロックアップクラッチ３１の係合が困難である。図６に示すように、Ｔ１の時点でアクセル開度が全閉にされると、Ｔ１の時点よりも少し遅れてエンジントルクの低下が開始されて、時間の経過とともに低下が進んでＴ２の時点でゼロになり、そのＴ２の時点の後は、負トルクが発生する。

ここで、「被駆動状態」とは、Ｔ２の時点以降であり、「駆動状態から被駆動状態への過渡時」とは、Ｔ１からＴ２の間である。本実施形態は、「被駆動状態」における、ロックアップクラッチ３１の確実な係合を実現するものであるが、ブレーキ等の制御の応答遅れ等を考慮して、「駆動状態から被駆動状態への過渡時」から、制動力制御装置２３０及び電子スロットル装置５２の制御が開始される。

また、「被駆動状態」に移行した後に、ダウンシフト指令が出されて更にエンジンが大きな負トルクを発生する場合（新たにロックアップクラッチ３１の係合が困難になる場合）があり、その場合には「被駆動状態」において、制動力制御装置２３０及び電子スロットル装置５２の制御が開始される。

次に、図１を参照して、本実施形態の動作について説明する。図１は、第１実施形態の制御フローを示している。図１の制御フローのデータは、制御装置１００のＲＯＭ７９に予め格納されている。

［ステップＳ１］及び［ステップＳ２］
ステップＳ１では、アクセルが全閉か否かが判定される。制御装置１００は、アクセル開度センサ５１の検出結果に基づいて、アクセルが全閉か否かを判定する。ステップＳ１の判定の結果、アクセルが全閉である場合（ステップＳ１−Ｙ）には、ステップＳ２においてフラグＦがチェックされる。

ステップＳ２において、本制御フローの最初は、フラグＦ＝０であるので、ステップＳ３に進む。一方、ステップＳ１の判定の結果、アクセルが全閉ではない場合（ステップＳ１−Ｎ）には、ステップＳ１１に進み、制動力制御装置２３０及び電子スロットル５２の制御が終了／中止される。

［ステップＳ３］
ステップＳ３では、ロックアップクラッチ３１の係合判断の有無が判定される。ここでは、制御装置１００により、ロックアップクラッチ３１を係合させるべきか否かが判断される。この判断は、ロックアップクラッチ３１を解放するとして予めＲＯＭ７９に設定された変速段（第１変速段及び第２変速段）以外の変速段（第３変速段〜第５変速段）に関して、図５を参照して行われる。

図５に示すように、自動変速機１０の出力軸回転速度Ｎｏとスロットル弁開度ＴＡに基づいて、ロックアップクラッチ３１の状態が解放、スリップ制御、及び係合のいずれかに決定される。一方、ロックアップクラッチ３１を解放するとして予め設定された変速段（第１変速段及び第２変速段）に関しては、ステップＳ３の判定の結果は、否定的なものとなる。

ステップＳ３の判定の結果、ロックアップクラッチ３１の係合判断が有り（係合させるべき）と判定されると（ステップＳ３−Ｙ）、ステップＳ４が行われる。一方、ステップＳ３の判定の結果、ロックアップクラッチ３１の係合判断が無し（係合させるべきではない）と判定されると（ステップＳ３−Ｎ）、本制御フローはリセットされる。

［ステップＳ４］
ステップＳ４では、ロックアップクラッチ３１を係合させる旨の指令が出力される（ステップＳ４）。このロックアップクラッチ３１の係合指令は、ロックアップクラッチ制御信号ＳＧ２として、制御装置１００から油圧制御装置３４に出力される。ステップＳ４の次にステップＳ５が行われる。

［ステップＳ５］
ステップＳ５では、電子スロットル５２の開指令が出力される。即ち、通常のアクセル開度に対応する電子スロットル５２の開き量よりも電子スロットル５２の開き量を増加させる。制御装置１００は、ステップＳ５の電子スロットル５２の開指令をスロットル弁制御指令ＳＧ１としてスロットル開度制御装置５３に出力する。このステップＳ５は、ステップＳ４と同時に実行される。ステップＳ５に続いてステップＳ６が行われる。

［ステップＳ６］
ステップＳ６では、ステップＳ５と同時に、上記電子スロットルの開指令（ステップＳ５）によるタイヤの駆動力の増加分をキャンセルするように、制動力制御装置２３０により制動力を増加する制御が行われる。制御装置１００は、ステップＳ６において増加させるべき制動力を示す制動力制御信号ＳＧ３を、制動力制御装置２３０に出力する。ステップＳ６に続いて、ステップＳ７が実行される。

［ステップＳ７］及び［ステップＳ１３］
ステップＳ７では、ロックアップクラッチ３１の係合が完了したか否かが判定される。制御装置１００は、エンジン回転速度Ｎｅと、入力軸回転速度（自動変速機１０を構成する回転要素（ＡＴメンバー）の回転速度）Ｎｉｎとが同じになった時（図２のｔ５参照）に、ロックアップクラッチ３１の係合が完了したと判定する。

ステップＳ７の判定の結果、ロックアップクラッチ３１の係合が完了していない場合（ステップＳ７−Ｎ）には、フラグＦ＝１にセットされ（ステップＳ１３）、その後、本制御フローはリセットされ、ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ７でロックアップクラッチ３１の係合が完了するのを待つ。

このロックアップクラッチ３１の係合が完了するまでに、アクセルの全閉状態が解除されれば（アクセルペダル５０が踏まれれば）、制動力制御装置２３０及び電子スロットル５２の制御が中止される（ステップＳ１１）。その場合の制動力制御装置２３０及び電子スロットル５２の制御の中止態様は、その制御量を漸次減少させるなどにより、運転者に違和感が生じないようなものとされる。一方、ステップＳ７の判定の結果、ロックアップクラッチ３１の係合が完了したと判定された場合（ステップＳ７−Ｙ）には、ステップＳ８に進む。

［ステップＳ８］
ステップＳ８では、電子スロットル５２の閉指令が出力される。ここでは、電子スロットル５２が徐々に（漸次）閉まるような指令が出力される。制御装置１００は、ステップＳ８の電子スロットル５２の閉指令を、スロットル弁制御指令ＳＧ１として、スロットル開度制御装置５３に出力する。ステップＳ８に次いで、ステップＳ９が実行される。

［ステップＳ９］及び［ステップＳ１０］
ステップＳ９では、制動力制御装置２３０による制動力を徐々に減少させるような指令が出力される。制御装置１００は、ステップＳ９の制動力漸減指令を制動力制御信号ＳＧ３として制動力制御装置２３０に出力する。ステップＳ９は、ステップＳ８と同時に実行される。その後、フラグＦ＝０にセットされた後に、本制御フローはリセットされる。

［ステップＳ１１］及び［ステップＳ１２］
上記のように、アクセルが全閉ではなくなると（ステップＳ１−Ｎ）、ステップＳ１１において、制動力制御装置２３０及び電子スロットル５２の制御が終了される。制動力制御装置２３０及び電子スロットル５２の制御が実行されていない場合には、そのままとされる。ステップＳ１１に次いで、フラグＦがＦ＝０にセットされて（ステップＳ１２）、本制御フローはリセットされる。

次に、図２を参照して、本実施形態のロックアップクラッチ３１の係合に関する動作について説明する。

図２は、本実施形態を説明するためのタイムチャートである。図２には、エンジン回転速度Ｎｅ、自動変速機１０の入力回転速度（トルクコンバータ２１よりも後流側の自動変速機１０に入力される回転数）Ｎｉｎ、アクセル開度、ＭＧ回生ブレーキ又はブレーキの制御量、電子スロットル５２の開度、変速指令、タイヤトルク、トレーントルクが示されている。

まず、本実施形態による制御がなされないときの従来一般の動作について説明する。

図２に示すように、ｔ１の時点でアクセルがオフにされて、アクセル開度１０１がゼロになる。電子スロットル５２の開度１０２は、通常一般に、このｔ１の時点のアクセルオフと略同時に低下され始め、図中破線で示すように、アクセル開度１０１に比べてやや遅れて全閉となる。この時のタイヤトルク１０３は、時間の経過にとともに低下し、正の値から負の値に移行する。ここで、タイヤトルク１０３が正の値のときに車両が駆動状態となり、負の値のときに被駆動状態となる。

図２に示すようなタイヤトルク１０３の特性において、ｔ２の時点でロックアップクラッチ３１の係合判断がなされた場合（ステップＳ３−Ｙ）には、既に被駆動状態（タイヤトルク１０３が負：パワーオフ状態）であるため、ロックアップクラッチ３１は係合が困難となる。

ロックアップクラッチ３１が係合されないと、符号１０７の二点鎖線で示すように、エンジン回転速度１０７が低下し、所定のフューエルカット復帰回転速度よりも下回り、フューエルカットが復帰してしまい（フューエルカットされない状態に戻る）、燃費が悪化する。車両の被駆動状態において、ロックアップクラッチ３１の係合が困難な状態では、エンジン回転速度Ｎｅをフューエルカット復帰回転速度よりも高めてフューエルカット制御の制御域を拡大するようなロックアップクラッチ３１の減速スリップ制御の実行が困難となる。そこで、本実施形態では、車両の被駆動状態において、ロックアップクラッチ３１を確実に係合させるべく以下に示すような動作が行われる。

以下では、本実施形態の制御が行われたときの動作について説明する。

本実施形態では、上記のケースにおいてｔ２の時点でロックアップクラッチ３１の係合判断がなされ（ステップ３−Ｙ）、ロックアップクラッチ３１の係合指令が出力されると（ステップＳ４）、ｔ２の時点付近において、電子スロットル５２の閉動作が途中で停止される（ステップＳ５、電子スロットル開度１０２の上記破線と対比される実線参照）。

上記において、ｔ２の時点付近で、電子スロットル５２の閉動作が途中で停止されたままでは、タイヤトルク特性１０３が一点鎖線で示すように、駆動状態側となってしまう（又は、被駆動状態になったとしてもアクセルの全閉状態に対応する減速トルクが十分に得られない）。

そのため、その減速トルクの不足分を補うべく、符号１０４に示すように、制動力制御装置２３０により補正制御がなされる（ステップＳ６）。その補正制御により、タイヤトルク１０３の特性（駆動力特性）は、電子スロットル５２の閉動作が途中で停止されないとき（通常一般の動作時）と同じ状態（実線で示すタイヤトルク１０３）にすることができ、ドライバビリティに影響を与えない。

この場合、電子スロットル５２の閉動作が途中で停止されているので、パワートレーンはパワーオンの状態となる（トレーントルク１０５は、正の値のままである）。この状態であれば、ロックアップクラッチ３１の係合は、問題なく可能である。

符号１０５の破線は、電子スロットル開度１０２の閉動作が途中で停止されない場合のトレーントルク１０５を示しており、ロックアップクラッチ３１の係合判断（ステップＳ３−Ｙ）がなされた時点ｔ２において、トレーントルク１０５が負の値となっているため、ロックアップクラッチ３１の係合が困難となっている。これに対し、本実施形態では、トレーントルク１０５が負の値とならないように制御することで、ロックアップクラッチ３１の係合を問題なく行えるようにしている。

ロックアップクラッチ３１の係合は、例えば、上記ｔ２の時点の係合判断（ステップＳ３−Ｙ）と同時に出力される係合指令（ステップＳ４）に基づいて、エンジン回転速度１０７に示すように、ｔ３からｔ５の時点で行われる。ロックアップクラッチ３１の係合に伴い、トルクコンバータ２１による駆動輪の回転力（入力回転速度１０６、Ｎｉｎに対応する）の伝達ロス（滑り）がなくなる分、ｔ３からｔ５の時点において、エンジン回転速度１０７が漸次上昇している。ここで、入力回転速度１０６は、入力軸２５（図３）の回転速度に対応し、エンジン回転速度１０７は、クランク軸２３の回転速度に対応する。

ｔ５の時点でロックアップクラッチ３１の係合が完了すると、トルクコンバータ２１の入出力部材が機械的に直結するので、入力回転速度１０６とエンジン回転速度１０７とが一致する。

ｔ４の時点において、入力回転速度１０６とエンジン回転速度１０７との関係に基づいて、ロックアップクラッチ３１の係合完了の直前を検出する（ステップＳ７−Ｙ）と、ｔ５の時点以降から電子スロットル開度１０２及び制動力１０４を漸次低減させる（ステップＳ８及びステップＳ９）。

以上述べたように、本実施形態によれば、車両の被駆動状態又は、駆動状態から被駆動状態への過渡時であっても、ロックアップクラッチ３１の係合が可能となり、減速時のフューエルカットが有効に実現され、燃費が向上する。

（第２実施形態）
次に、図８及び図９を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態において、上記実施形態と共通する部分については同じ符号を付してその説明を省略する。

上記第１実施形態では、ロックアップクラッチ３１が係合状態とされた場合について説明したが、第２実施形態では、ロックアップクラッチ３１がスリップ状態（半係合）とされる場合について説明する。

図８に示す第２実施形態の制御フローでは、図１に示した第１実施形態の制御フローのステップＳ３、ステップＳ４及びステップＳ７において、それぞれ「係合」とあるのが、「半係合」に変更されている。それ以外は、第１実施形態の制御フローと共通である。

図９は、第２実施形態のタイムチャートを示している。図３では、エンジン回転速度１０７と入力回転速度１０６の関係のみが図２と相違している。第２実施形態のように、ロックアップクラッチ３１が半係合にされる場合には、半係合が完了された後（ステップＳ７、ｔ５以降）に、入力回転速度１０６よりも例えば約５０[ｒｐｍ]だけエンジン回転速度１０７が下回った状態で維持される。ｔ１にてアクセルがオフにされて車両が被駆動状態であるので、エンジン回転速度１０７よりも入力回転速度１０６の方が大きい。

第２実施形態によれば、車両の被駆動状態又は、駆動状態から被駆動状態への過渡時であっても、ロックアップクラッチ３１の半係合（スリップ状態）が可能となり、減速時のフューエルカットが有効に実現され、燃費が向上する。

（第３実施形態）
次に、図１０を参照して、第３実施形態について説明する。第３実施形態において、上記各実施形態と共通する部分については同じ符号を付してその説明を省略する。

第３実施形態は、車両の被駆動状態又は駆動状態から被駆動状態への過渡時に変速が行われる際に、ロックアップクラッチの係合を確実に行うものである。図７を参照して、第３実施形態の制御フローについて説明する。

上記第１実施形態と同様に、まず、アクセルが全閉か否かが判定され（ステップＳ１）、全閉であれば（ステップＳ１−Ｙ）、フラグＦがチェックされる（ステップＳ２）。フラグＦは最初はゼロであるため、ステップＳ３が行われる。

［ステップＳ３］
ステップＳ３では、制御装置１００により、ＲＯＭ７９に格納された変速マップ（図示せず）に従い、車速Ｖとスロットル開度ＴＡに基づいて、ダウンシフトを行うか否かが判定される。制御装置１００は、ステップＳ３の判定の結果、ダウンシフトを行うと判断したとき（ステップＳ３−Ｙ）には、ステップＳ４を行い、ダウンシフトを行わないと判断したとき（ステップＳ３−Ｎ）には、ステップＳ４をパスしてステップＳ５を行う。

［ステップＳ４］
ステップＳ４において、制御装置１００は、油圧制御装置３４にダウンシフト指令を出力する。油圧制御装置３４では、ダウンシフト指令によって指示された変速段に変速すべく、図４に示すような自動変速機１０の係合要素等の係合／解放を行うための油圧の制御を行う。ステップＳ４の次に、ステップＳ５が行われる。

ステップＳ５及びステップＳ６は、図１のステップＳ３及びステップＳ４と共通である。なお、ステップＳ５、ステップＳ６及びステップＳ１２の括弧に示されるように、本制御フローは、係合・半係合の場合に共通に実施されることができる。

第３実施形態では、ステップＳ３からステップＳ６に示すように、ロックアップクラッチ３１の係合の動作（ステップＳ５及びステップＳ６）の前に、ダウンシフトの動作（ステップＳ３及びステップＳ４）が行われる。一般に、ロックアップクラッチ３１の係合指令から係合開始までの時間が長いので、第３実施形態では、ダウンシフトを行った後に、ロックアップクラッチ３１の係合を開始させるものとする（ステップＳ３からステップＳ６）。

これは、ロックアップクラッチ３１の係合動作を制御すること（例えば、係合指令を受けてから所定時間経過後に係合を開始するなど）によって実現可能である。また、このようなロックアップクラッチ３１の係合制御に代えて、変速指令（ステップＳ４）の後、所定時間経過後に、係合指令（ステップＳ６）を出力させることでも実現することができる。

［ステップＳ７］
ステップＳ７では、非変速又は変速が完了したか否かが判定される。その判定の結果、未完了であれば（ステップＳ７−Ｎ）、フラグＦが１にセットされ（ステップＳ１５）、完了するまで待つ（ステップＳ２→ステップＳ７）。完了したら、ステップＳ８が行われる。

ステップスＳ８からステップＳ１１は、図１のステップＳ３からステップＳ９と共通である。ステップＳ１１の次に、ステップＳ１２が行われる。

［ステップＳ１２］
上記ステップＳ６において、ロックアップクラッチ３１の半係合指令が出力された場合には、ステップＳ１２として、ロックアップクラッチ３１の半係合制御（スリップ制御）が行われる。即ち、ロックアップクラッチ３１の半係合に際しては、上記のように、入力回転速度１０６とエンジン回転速度１０７とが所定の回転速度（上記例では５０［ｒｐｍ］）で保持されるように、フィードバック制御が行われる。

第３実施形態によれば、上記した従来のような変速段の選択制御に関し、アクセルオフ時の変速段として、走行条件から燃費の面で最適な上記高速段（上記例では４速）が選択され易いような変速マップの設定が可能となり、かつ、アクセルオフにより車両が被駆動状態にされた状態で、アクセルオフに伴うダウンシフトが行われ、そのダウンシフト後の変速段（上記例では３速）において、ロックアップクラッチを確実に係合させることができる。

第３実施形態では、パワーオフ状態とされることに伴い、ダウンシフトがなされる際にロックアップクラッチを（半）係合させる場合について説明したが、パワーオフ状態とされることに伴い、アップシフトがなされる際にロックアップクラッチを（半）係合させる場合についても、同様の制御フローで、確実なロックアップクラッチの（半）係合が可能となる。

以上のように、本実施形態では、被駆動状態において、タイヤトルク（車両全体）は被駆動状態に保持しつつ、パワートレーン（トレーントルク）を（仮想的に）駆動状態（パワーオン状態）とするものである。これにより、ドライバビリティの悪化を抑制しつつ、ロックアップクラッチを確実に係合可能とする。

アクセルオフ時にパワートレーンを駆動状態にするために、電子スロットルが開状態に制御される。タイヤ側を被駆動状態とするために、フットブレーキ、後置式モータジェネレータの回生ブレーキ、又は自動変速機の係合要素であるブレーキが作動されて制動力が加えられる。

本実施形態のように、所定段（上記例では３速）以上でロックアップクラッチの係合又は半係合が行われる場合、アクセルオフに伴うアップシフト（パワーオフアップ）のとき又はその後においては、車両が被駆動状態（パワーオフ状態）になっているので、従来は、ロックアップクラッチの係合又は半係合が困難であったが、本実施形態では、このような場合にも問題なくロックアップクラッチの係合又は半係合を行うことができる。

一般に、変速が行われる際には、エンジンにイナーシャトルクを超える負荷が作用するので、係合状態又は半係合状態にあるロックアップクラッチに対し、解放側の力が作用する。車両が駆動状態にあるときには、アップシフトの際に上記ロックアップクラッチへの解放側の力が作用する。車両が被駆動状態にあるときには、ダウンシフトの際に上記ロックアップクラッチへの解放側の力が作用する。

車両が被駆動状態にあるときにダウンシフトが行われると、エンジン回転速度Ｎｅが引き上げられ、ロックアップクラッチに解放側への力が大きく作用する。

アクセルオフに伴う車両の被駆動状態におけるダウンシフトが行われて、ロックアップクラッチに解放側への力が作用する場合、従来は、その解放側への力に抗して、ロックアップクラッチの係合状態又は半係合状態の維持又は復帰を行うために、正のエンジントルクが発生させて車両を駆動状態にする制御を行うことで、係合状態又は半係合状態の維持又は復帰を行うことが考えられていた。これに対し、本実施形態によれば、アクセルオフに伴う車両の被駆動状態におけるダウンシフトが行われて、ロックアップクラッチに解放側への力が作用した場合には、車両が被駆動状態のままで、問題なくロックアップクラッチの係合状態又は半係合状態の維持又は復帰が行われることができる。

上記各実施形態では、変速機は、有段の自動変速機１０として説明したが無段変速機であってもよい。

本発明の車両用駆動力制御装置の第１実施形態の制御方法を示すフローチャートである。 本発明の車両用駆動力制御装置の第１実施形態の動作を示すタイムチャートである。 本発明の車両用駆動力制御装置の第１実施形態が適用されるロックアップクラッチ、トルクコンバータ、及び自動変速機を示す構成図である。 本発明の車両用駆動力制御装置の第１実施形態が適用される自動変速機の作動表を示す図である。 本発明の車両用駆動力制御装置の第１実施形態の構成を示すブロック図である。 本発明の車両用駆動力制御装置の第１実施形態の動作時を説明するための説明図である。 本発明の車両用駆動力制御装置の第１実施形態のロックアップクラッチの係合、スリップ、解放領域を示すグラフである。 本発明の車両用駆動力制御装置の第２実施形態の制御方法を示すフローチャートである。 本発明の車両用駆動力制御装置の第２実施形態の動作を示すタイムチャートである。 本発明の車両用駆動力制御装置の第３実施形態の制御方法を示すフローチャートである。 従来一般の車両の駆動時におけるロックアップクラッチの状態を説明するための説明図である。

符号の説明

１０ 自動変速機
２０ エンジン
２１ トルクコンバータ
２３ クランク軸
２４ ポンプ
２５ 入力軸
２６ タービン
３１ ロックアップクラッチ
３２ 係合側油室
３３ 解放側油室
３４ 油圧制御装置
３５ フロントカバー
３６ ロックアップピストン
５０ アクセルペダル
５１ アクセル開度センサ
５２ 電子スロットル
５３ スロットル開度制御装置
５４ エンジン回転速度センサ
５５ スロットル開度センサ
５６ 車速センサ
５８ タービン回転速度センサ
７９ ＲＯＭ
８０ 燃料噴射弁
１００ 制御装置
１２０ｃ 出力軸
２３０ 制動力制御装置
Ｃ０〜Ｃ２ クラッチ
Ｂ０〜Ｂ４ ブレーキ
Ｎｅ エンジン回転速度
Ｎｉ 入力軸回転速度
Ｎｏ 出力軸の回転速度
ＳＧ１ スロットル弁制御指令
ＳＧ２ ロックアップクラッチ制御信号
ＳＧ３ 制動力制御信号
Ｔ トーラス
ＴＡ スロットル開度
Ｖ 車速

Claims (3)

1. エンジンの出力を制御するエンジン出力制御部と、
   前記エンジンと駆動輪との間に設けられたロックアップクラッチと前記駆動輪との間に設けられ前記駆動輪に伝達される駆動力を低減可能な駆動力低減手段とを備え、
   車両が被駆動状態であるとき、又は車両が駆動状態から被駆動状態への過渡時であるときであって、前記ロックアップクラッチが係合又は半係合される場合には、前記ロックアップクラッチが係合又は半係合されない場合に比べて、前記エンジン出力制御部は、前記エンジンの出力が大きくなるように制御し、前記駆動力低減手段は、前記駆動輪に伝達される駆動力を低減させるように作動する
   ことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
2. 請求項１記載の車両用駆動力制御装置において、
   前記駆動力低減手段は、変速機の係合要素、ブレーキ、及びモータジェネレータの少なくともいずれか一つである
   ことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用駆動力制御装置において、
   更に、
   前記ロックアップクラッチと前記駆動輪の間にある回転体の回転状態を検出する第１検出部と、
   前記エンジンの回転状態を検出する第２検出部を備え、
   前記回転体の回転状態の検出結果及び前記エンジンの回転状態の検出結果に基づいて、前記エンジン出力制御部による前記制御及び前記駆動力低減手段の前記作動を終了する
   ことを特徴とする車両用駆動力制御装置。

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