JP2006077607A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の加速中などに、ロックアップクラッチが係合される場合に、車両の加速度変化が大きくなることによる違和感の発生を回避することのできる制御装置を提供する。
【解決手段】 原動機から車輪に至る動力伝達経路にロックアップクラッチを備えた車両の制御装置において、前記ロックアップクラッチの係合・解放状態が変更されることを判断するロックアップ状態変更判断手段と、前記ロックアップ状態変更判断手段により前記ロックアップクラッチの係合・解放状態の変更判断が成立した場合に、前記ロックアップクラッチが係合状態にあるときの駆動トルクと、前記ロックアップクラッチが解放状態にあるときの駆動トルクとの差を求める駆動トルク差算出手段（ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３）と、前記差が予め定められた所定値以下になるように前記原動機の出力トルクを制御する原動機出力トルク制御手段（ステップＳ１５，Ｓ１６）とを備えている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、原動機から車輪に至る動力伝達経路にロックアップクラッチが設けられている車両の制御装置に関するものである。

従来、無段変速機や自動変速機を車両に搭載する場合、エンジンなどの動力源とそれらの変速機との間に、トルクコンバータなどの流体伝動装置が設けられることによって、エンジントルクの変動が流体伝動装置により吸収されるため、駆動力の変化を抑制できる。一方、流体伝動装置においては、エンジン側の回転部材と変速機側の回転部材との間で、流体の運動エネルギにより動力伝達がおこなわれるため、エンジン側の回転部材と変速機側の回転部材との滑りが不可避的に生じ、エンジンと変速機との間における動力の伝達効率が低下する不都合がある。そこで、流体伝動装置と並列にロックアップクラッチが設けられるとともに、エンジントルクの変動が大きい運転状態では、ロックアップクラッチを解放させる一方、エンジントルクの変動が小さい運転状態では、ロックアップクラッチのトルク容量を高めて、摩擦力により動力伝達をおこなうようにロックアップクラッチが制御される。

このような構成であれば、アイドリング時や発進時などに、流体伝動装置が流体クラッチとして作用しアイドリング時のエンジン回転数の低下を防ぎ、またスムーズな発進をおこなうことができる。また、その発進時も含めて、大きな低速トルクが必要とされる低速走行時などには、流体伝動装置がエンジンの出力トルクを増幅させる。そしてトルクの増幅作用が必要ない高速での定速走行時などには、ロックアップクラッチが係合されて（すなわちトルク容量が最大に高められて）エンジンからの出力トルクを直に変速機へ伝達し、流体伝動装置で不可避的なスリップが生じることによる動力損失を防止することができる。

このように、エンジンの出力側にロックアップクラッチを設けた車両の制御装置の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されている制御装置では、ロックアップクラッチが解放される解放領域、ロックアップクラッチが係合される係合領域、ロックアップクラッチがスリップ制御されるスリップ領域が設けられていて、車速とスロットル開度に基づいて、車両状態がこれらの解放領域および係合領域およびスリップ領域のいずれに属するかが判断されるように構成されている。

また、特許文献２には、ロックアップクラッチの係合ショックを抑制するために、ロックアップクラッチが解放された後のロックアップクラッチの再係合時期を、アクセルの操作状態に関連させて設定するように制御される装置の一例が記載されている。

さらに、特許文献３には、エンジン回転速度の安定化を図るために、ロックアップクラッチが解放状態にある場合は、ロックアップクラッチが係合状態にある場合に対してエンジンの点火時期を遅角するように制御される装置の一例が、そして、特許文献４には、燃費の向上を図るために、ロックアップクラッチの係合・解放状態が、相対的に燃費が良くなる方を選択するように制御される装置の一例が記載されている。
特開平５−３１２２６３号公報 特許第２７３７３５２号公報 特開２００３−３１４４２０号公報 特開２００２−３２７８４１号公報

ロックアップクラッチの係合領域の広狭は燃費に影響するため、すなわちロックアップクラッチの解放領域が広く（係合領域としては狭く）なり、流体伝動装置において不可避的なスリップが生じる状態が多く発生すると、スリップによる動力損失が増大し燃費が低下するため、係合領域は拡大されるのが好ましい。したがって、例えばアクセル開度などの要求駆動量が瞬時に大きく増大されて車速が増加する急加速時は、流体伝動装置のトルクの増幅作用が必要とされるため、ロックアップクラッチが解放されるのに対して、アクセル開度（要求駆動量）が緩やかに増大されて車速も緩やかに増加する緩加速時には、流体伝動装置のトルク増幅作用が必ずしも必要でない状態もあるため、その状態においてはロックアップクラッチが係合されるようにロックアップクラッチの係合領域が拡大されるように設定されている。

そのため、上記のような緩やかな加速中に、車両の走行状態が、ロックアップクラッチの解放領域に属している状態から係合領域に属している状態へ移行する場合があり、その場合にロックアップクラッチが係合されることで、エンジンの回転数が変化してその出力トルクが変化する。その結果、車両の加速度変化が大きくなり、これにより運転者に違和感を与える場合がある。

しかしながら、上記の特許文献１ないし４に記載されているいずれの装置においても、車両の加速中などに、車両の走行状態がロックアップクラッチの解放領域に属している状態から係合領域に属している状態へ移行し、ロックアップクラッチが係合される場合に、車両の加速度変化が大きくなることによる違和感の発生を回避するための技術に関しては考慮されておらず、この点で未だ改良の余地があった。

この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、車両の加速中などに、ロックアップクラッチが係合される場合に、車両の加速度変化が大きくなることによる違和感の発生を回避することのできる制御装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、原動機から車輪に至る動力伝達経路にロックアップクラッチを備えた車両の制御装置において、前記ロックアップクラッチの係合・解放状態が変更されることを判断するロックアップ状態変更判断手段と、前記ロックアップ状態変更判断手段による前記ロックアップクラッチの係合・解放状態の変更判断が成立した場合に、前記ロックアップクラッチが係合状態にあるときの駆動トルクと、前記ロックアップクラッチが解放状態にあるときの駆動トルクとの差を求める駆動トルク差算出手段と、前記差が予め定められた所定値以下になるように前記原動機の出力トルクを制御する原動機出力トルク制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。

また、請求項２の発明は、原動機から車輪に至る動力伝達経路にロックアップクラッチを備えた車両の制御装置において、前記ロックアップクラッチの係合・解放状態が変更されることを判断するロックアップ状態変更判断手段と、前記ロックアップ状態変更判断手段による前記ロックアップクラッチの係合・解放状態の変更判断が成立した場合に、前記ロックアップクラッチが係合状態にあるときの駆動トルクと、前記ロックアップクラッチが解放状態にあるときの駆動トルクとの差を求める駆動トルク差算出手段と、前記差が予め定められた所定値より大きい場合に、前記ロックアップクラッチの係合・解放状態の変更を禁止するロックアップ状態変更禁止手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。

さらに、請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記ロックアップ状態変更判断手段は、前記車両の走行状態が、前記ロックアップクラッチを解放状態に設定する走行領域として設定された解放領域に属している状態から、前記原動機の要求駆動量が増大され、その後要求駆動量が一定に保たれた状態で車速が増大することによって、前記車両の走行状態が、前記ロックアップクラッチを係合状態に設定する走行領域として設定された係合領域に属している状態へ移行する場合に、前記ロックアップクラッチの係合・解放状態の変更判断を成立させる手段を含むことを特徴とする制御装置である。

そして、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記原動機が、要求駆動量に応じて出力トルクが変化する内燃機関を含むことを特徴とする制御装置である。

請求項１の発明によれば、ロックアップクラッチの係合・解放状態が変更される際に、ロックアップクラッチが係合された場合の駆動トルクと、ロックアップクラッチが解放された場合の駆動トルクとの差が求められる。そして、その駆動トルクの差が予め定められた所定値より大きい場合は、その駆動トルクの差が所定値以下になるように原動機の出力トルクが制御される。そのため、ロックアップクラッチの係合・解放状態が変更される際に生じる車両の加速度変化を抑制し、運転者に与える違和感の発生を回避もしくは抑制することができる。

また、請求項２の発明によれば、ロックアップクラッチの係合・解放状態が変更される際に、ロックアップクラッチが係合された場合の駆動トルクと、ロックアップクラッチが解放された場合の駆動トルクとの差が予め定められた所定値より大きい場合は、ロックアップクラッチの係合・解放状態の変更が禁止される。そのため、ロックアップクラッチの係合・解放状態が変更される際に生じる車両の加速度変化を防止し、運転者に与える違和感の発生を回避もしくは抑制することができる。

さらに、請求項３の発明によれば、例えばアクセル開度などの、原動機の要求駆動量が増大され、その後要求駆動量が一定に保たれた状態で、ロックアップクラッチの係合・解放状態が、解放状態から係合状態へ変更される際に、ロックアップクラッチが係合された場合の駆動トルクと、ロックアップクラッチが解放された場合の駆動トルクとの差が予め定められた所定値より大きい場合は、その駆動トルクの差が所定値以下になるように原動機の出力トルクが制御される、もしくは、ロックアップクラッチの係合・解放状態の変更が禁止される。そのため、要求駆動量が緩やかに増大されて車速が緩やかに増加する緩加速時に、車両の走行状態が、解放領域に属している状態から係合領域に属している状態へ移行し、ロックアップクラッチが係合される場合でも、車両の加速度変化を防止もしくは抑制し、運転者に与える違和感の発生を回避もしくは抑制することができる。

そして、請求項４の発明によれば、動力源として、例えばエンジンなどの、要求駆動量に応じて出力トルクが変化する内燃機関を用いた車両において、上記の請求項１ないし３のいずれかの発明による効果と同様の効果を得られることができる。

つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。まず、この発明を適用できる車両のパワートレーン、およびその車両の制御系統を、図４に示す。図４に示す車両Ｖｅにおいては、車両Ｖｅの動力源１が設けられており、その動力源１の動力が流体伝動装置２および変速機３ならびにデファレンシャルギヤ４を経由して車輪５に伝達される構成となっている。動力源１としては、例えば、エンジンまたは電動機の少なくとも一方を用いることができる。電動機としては、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを有するモータ・ジェネレータを用いることが可能である。また、いわゆるハイブリッド車の動力源として、エンジンとモータ・ジェネレータとを併用することも可能である。この実施例では、動力源１として、エンジン１が用いられている場合について説明する。

エンジン１は、燃料の燃焼により生じる熱エネルギを、運動エネルギに変換して出力する動力装置であり、エンジン１としては具体的には内燃機関、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることが可能でであって、好ましくは電子スロットルバルブ（図示せず）を備えた内燃機関などの出力を電気的に制御できる機構を有する内燃機関が使用される。

流体伝動装置２は、クランクシャフト６と変速機３の入力軸（インプットシャフト）７との間の動力伝達経路に設けられている。この流体伝動装置２は、例えば、フールドカップリングあるいはトルクコンバータなどの流体の運動エネルギにより動力を伝達する装置であり、ここでは、トルク増幅作用を有するトルクコンバータを用いた場合として説明する。このトルクコンバータ２は、クランクシャフト６と一体回転するポンプインペラ８と、これに対向させて配置したインプットシャフト７と一体回転するタービンランナ９と、これらの間に配置したステータ（図示せず）とを有し、ポンプインペラ８で発生させたフールドの螺旋流をタービンランナ９に供給することよりタービンランナ９を回転させ、トルクを伝達するように構成されている。

このような流体を介したトルクの伝達では、ポンプインペラ８とタービンランナ９との間に不可避的な滑りが生じ、これが動力伝達効率の低下要因となる。そのため、ポンプインペラ８などの入力側の部材とタービンランナ９などの出力側の部材とを直接連結するロックアップクラッチ１０が設けられている。このロックアップクラッチ１０は、摩擦力により動力伝達をおこなう装置であり、そのトルク容量が油圧により制御され、完全係合状態および完全解放状態ならびにこれらの中間の状態であるスリップ係合状態に選択的に制御できるようになっている。

変速機３は、有段式あるいは無段式のいずれであってもよく、さらには手動変速機あるいは自動変速機のいずれであってもよい。例えば、変速機３が無段変速機である場合には、ベルト式無段変速機、またはトロイダル式無段変速機、または遊星歯車装置と電動機とを組み合わせた無段変速機などのいずれであってもよい。そして、その変速機３の出力軸（アウトプットシャフト）１１が最終減速機すなわちデファレンシャルギヤ４に連結され、ここから左右の車輪５にトルクを伝達するように構成されている。

上記のロックアップクラッチ１０および変速機３を制御する油圧制御装置１２が設けられている。この油圧制御装置１２は、オイルポンプ（図示せず）およびロックアップクラッチ用油圧回路（図示せず）および変速機用油圧回路（図示せず）を有している。さらに、それらの油圧回路の油圧を制御する各種のバルブ（図示せず）が設けられている。

また、エンジン１、油圧制御装置１２を制御するコントローラとしての電子制御装置１３が設けられており、この電子制御装置１３は、演算処理装置および記憶装置ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。この電子制御装置１３には、加速要求（例えばアクセルペダルの操作状態）を検出するセンサ１４の信号、車速を検出するセンサ１５の信号、加速度を検出するセンサ１６の信号、エンジン１のクランク角を検出するセンサ１７の信号、変速機３の入力軸７の回転数を検出するセンサ１８の信号などが入力される。一方、電子制御装置１３から、エンジン１を制御する信号、変速機３を制御する信号、ロックアップクラッチ１０を制御する信号、油圧制御装置１２を制御する信号などが出力される。

電子制御装置１３に記憶されているデータとしては、例えば、変速制御マップ、ロックアップクラッチ制御マップなどが挙げられる。変速機３として自動変速機が用いられている場合には、この変速制御マップが用いられる。変速制御マップは、車速と、アクセル開度などの要求駆動量とに基づいて、自動変速機の変速比を設定するマップである。また、ロックアップクラッチ制御マップは、車速と、アクセル開度などの要求駆動量とに基づいて、ロックアップクラッチ１０のトルク容量、すなわちロックアップクラッチ１０の係合・解放状態を設定するマップである。

図５は、上記のロックアップクラッチ制御マップの一例を概略的に示すものである。このロックアップクラッチ制御マップにおいては、横軸に車速が示され、縦軸にアクセル開度が示されている。すなわち、ここでは車速およびアクセル開度をパラメータとして、ロックアップクラッチ１０の係合領域および解放領域が定められている。また、図６は、アクセル開度（実線Ｌｔ）に対応する車速（実線Ｌｓ）、加速度（実線Ｌａ）、ロックアップクラッチ１０の係合・解放状態（実線Ｌｌ）の挙動を示すタイムチャートである。この図６で示すタイムチャートでは、図５において、例えば線分ａｂｃで示すようにアクセル開度と車速とが変化し、ロックアップクラッチ１０の係合・解放状態の設定領域が解放領域から係合領域へ移行した場合、すなわち、アクセル開度が所定量増大された後に一定に保持されて車速が緩やかに増加（すなわち緩加速）し、ロックアップクラッチ１０の係合・解放状態の設定領域が解放領域から係合領域へ移行した場合における車両Ｖｅの加速度の挙動を示している。

図５、図６に示すように、ある一定のアクセル開度での緩加速中に、ロックアップクラッチ１０の係合・解放状態が解放状態から係合状態へ移行した場合に、車速とアクセル開度との関係のみに基づいてロックアップクラッチ１０が係合される（図６の一点鎖線Ｌ’ｌで示す状態になる）と、エンジン１の回転数が変化するため、この場合のようにアクセル開度が一定のもとでは、エンジン１の出力トルクが変化し、それに伴って車両Ｖｅの加速度が変化して（図６の一点鎖線Ｌ’ａで示す状態になり）、運転者に違和感を与えることがある。

そこで、この発明の制御装置では、加速中に車両Ｖｅの走行状態が、ロックアップクラッチ１０の解放領域に属する状態から係合領域に属する状態へ移行したとしても、車両Ｖｅの加速度に所定量以上の変化が生じると判定される場合には、ロックアップクラッチ１０の係合前後でエンジン１の出力トルクが変化しないようにエンジン１のスロットル開度が制御される、もしくはロックアップクラッチ１０の係合を禁止するように制御されるように構成されている。その制御例を以下の図１ないし図３のフローチャートに基づいて説明する。

図１は、この発明の第１の制御例を示すフローチャートであり、初めに、この発明の制御を実行する際の前提となるロックアップクラッチ１０の係合・解放状態が変更されるか否かが判断される。この判断ステップは、図１に示すフローチャートとは別のルーチンであってもよく、この判断ステップによる機能的手段が、この発明のロックアップ状態変更判断手段に相当している。このステップでロックアップクラッチ１０の係合・解放状態が変更されると判断された場合は、図１のフローチャートに示す制御の実行が開始され、先ず、ロックアップクラッチ１０の解放状態時における車輪５に作用するトルクＴoffが推定される（ステップＳ１１）。具体的には、例えばアクセル開度に対応してスロットル開度ＴＡが求められ、このスロットル開度ＴＡおよびエンジン１の回転数Ｎeoffに基づいて、エンジン１の出力トルクＴeoffが、演算もしくは図７に示すようなマップから求められる。つまりエンジントルクＴeoffがエンジン回転数Ｎeoffおよびスロットル開度ＴＡの関数ｆ（Ｎeoff，ＴＡ）として、すなわち、
Ｔeoff＝ｆ（Ｎeoff，ＴＡ） ・・・・・（１）として求められる。

また、トルクコンバータ２のポンプインペラ８の回転数とタービンランナ９の回転数との比である速度比γが算出される。すなわち、速度比γは、クランクシャフト６の回転数（すなわちエンジン回転数Ｎeoff）とインプットシャフト７の回転数との比であり、インプットシャフト７の回転数をＮinとすると、
γ＝Ｎeoff／Ｎin ・・・・・（２）として求められる。

さらに、変速機３に作用するトルクＴmoffが算出される。すなわち、変速機３に作用するトルクＴmoffは、トルクコンバータ２のポンプインペラ８に作用するトルクとタービンランナ９に作用するトルクとの比であるトルク比ｔと、トルクコンバータ２におけるトルクの伝達効率を示すコンバータ効率ηcと、エンジントルクＴeoffとの積として求めることができ、すなわち、
Ｔmoff＝ｔ×ηc×Ｔeoff ・・・・・（３）として求められる。なお、ここでのコンバータ効率ηcは、図８に示すようなトルクコンバータ２の性能曲線により、速度比γの関数として求めることができる。

そして、ロックアップクラッチ１０の解放状態時における車輪５に作用するトルクＴoffが、上記の変速機３に作用するトルクＴmoffと、インプットシャフト７の回転数Ｎinと変速機３に作用するトルクＴmoffとの関数ｆ（Ｎin，Ｔmoff）として求められる変速機３の伝達効率ηmoffとの積として算出される。すなわち、
Ｔoff＝Ｔmoff×ηmoff ・・・・・（４）として求められる。

つぎに、ロックアップクラッチ１０の係合状態時における車輪５に作用するトルクＴonが推定される（ステップＳ１２）。具体的には、先ず、ロックアップクラッチ１０が係合された場合のエンジン１の回転数Ｎeonが、車速Ｖと、車輪５の直径Ｄと、変速機３における変速比ｒとの関数ｆ（Ｖ，Ｄ，ｒ）として求められる。すなわち、
Ｎeon＝ｆ（Ｖ，Ｄ，ｒ） ・・・・・（５）として求められる。ここで、例えばエンジン回転数Ｎeon（rpm）は、
Ｎeon＝Ｖ／６０／Ｄ×ｒ（rpm） ・・・・・（６）として算出することができる。

また、エンジン１の出力トルクＴeonが、上記のエンジン回転数Ｎeonと、スロットル開度ＴＡとの関数ｆ（Ｎeon，ＴＡ）として、すなわち、
Ｔeon＝ｆ（Ｎeon，ＴＡ） ・・・・・（７）として求められる。

そして、ロックアップクラッチ１０の係合状態時における車輪５に作用するトルクＴonが、上記のエンジントルクＴeonと、エンジン回転数ＮeonとエンジントルクＴeonとの関数ｆ（Ｎeon，Ｔeon）として求められる変速機３の伝達効率ηmonとの積として算出される。すなわち、
Ｔon＝Ｔmon×ηmon ・・・・・（８）として求められる。

上記のようにして、ロックアップクラッチ１０の解放状態時における車輪５に作用するトルクＴoffすなわち駆動トルクの推定値と、係合状態時における車輪５に作用するトルクＴonすなわち駆動トルクの推定値とが求められると、それらの駆動トルクＴoffと駆動トルクＴonとの差の絶対値が、車両Ｖｅの加速度が急変するか否かを判断するための閾値として予め設けられた所定値α以下であるか否かが判断される（ステップＳ１３）。車両Ｖｅの加速度が急変するか否かを判断するための閾値αとは、言い換えると、車両Ｖｅの加速度が急変することによる運転者に与える違和感が生じるか否かを判断するための閾値である。

前記の駆動トルクＴoffと駆動トルクＴonとの差の絶対値が閾値α以下であることにより、このステップＳ１３で肯定的に判断された場合、すなわち、ロックアップクラッチ１０が係合される前後で車輪５に作用するトルクの変化が、車両Ｖｅの加速度が急変して運転者に違和感を与える程度には大きくないと判断された場合は、ステップＳ１４へ進み、ロックアップクラッチ１０が係合状態に設定される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

一方、前記の駆動トルクＴoffと駆動トルクＴonとの差の絶対値が閾値αよりも大きいことにより、ステップＳ１３で否定的に判断された場合、すなわち、ロックアップクラッチ１０が係合される前後の車輪５に作用するトルク（駆動トルク）の変化が、車両Ｖｅの加速度が急変して運転者に違和感を与える程度に大きいと判断された場合には、ステップＳ１５へ進み、その場合の目標スロットル開度Ｔatgtが、ロックアップクラッチ１０の係合状態時におけるエンジン回転数Ｎeonと、ロックアップクラッチ１０の解放状態時における変速機３に作用するトルクＴmoffとの関数ｆ（Ｎeon，Ｔmoff）として、すなわち、
Ｔatgt＝ｆ（Ｎeon，Ｔmoff） ・・・・・（９）として、ロックアップクラッチ１０の係合前後でエンジン１の出力トルクが変化しないように制御するためのエンジン１の目標スロットル開度Ｔatgtが算出される。

続いて、ロックアップクラッチ１０が係合状態に設定されるとともに、上記の目標スロットル開度Ｔatgtに応じてエンジン１の出力トルクが制御される（ステップＳ１６）。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

図２は、この発明の第２の制御例を示すフローチャートである。この第２の制御例は、上記の図１のフローチャートに示す第１の制御例におけるステップＳ１５およびステップＳ１６の制御を、ステップＳ２１による制御に置き換えたものである。すなわち、第１の制御例では、ステップＳ１４の判定ステップにおいて、ロックアップクラッチ１０が係合される前後の車輪５に作用するトルク（駆動トルク）の変化が、車両Ｖｅの加速度が急変して運転者に違和感を与える程度に大きいと判断された場合には、ロックアップクラッチ１０の係合前後でエンジン１の出力トルクが変化しないようにエンジン１のスロットル開度が制御されるのに対して、この第２の制御例では、その制御に代えて、ロックアップクラッチ１０の係合が禁止される、すなわち解放状態に設定されるように制御される。

すなわち、図２のフローチャートに示す第２の制御例において、上記の図１に示す第１の制御例と同様に、ステップＳ１１，Ｓ１２で、ロックアップクラッチ１０の解放状態時における車輪５に作用するトルク（すなわち駆動トルク）Ｔoffと、係合状態時における車輪５に作用するトルク（すなわち駆動トルク）Ｔonとの推定値が求められ、ステップＳ１３で、駆動トルクＴoffと駆動トルクＴonとの差の絶対値が閾値αよりも大きいことにより、ロックアップクラッチ１０が係合される前後の車輪５に作用するトルク（駆動トルク）の変化が、車両Ｖｅの加速度が急変して運転者に違和感を与える程度に大きいと判断された場合には、ステップＳ２１へ進み、ロックアップクラッチ１０が係合状態に設定されることが禁止される。すなわちロックアップクラッチ１０が解放状態に設定される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

このように、上記の図１および図２のフローチャートで示す制御を実行することによって、ロックアップクラッチ１０の係合・解放状態が変更される場合、ロックアップクラッチ１０の解放状態時における駆動トルクである車輪５に作用するトルクＴoffと、ロックアップクラッチ１０の係合状態時における駆動トルクである車輪５に作用するトルクＴonとの差により、車両Ｖｅの加速度変化の大小が判断される。そしてその加速度変化が大きく、運転者に違和感を与える可能性があると判断された場合には、ロックアップクラッチ１０の係合・解放状態が変更される際にエンジン１の出力トルクが変化しないようにエンジン１のスロットル開度が制御される、もしくは、ロックアップクラッチ１０の係合を禁止するように制御される。そのため、ロックアップクラッチ１０の係合・解放状態が変更される際の車両Ｖｅの加速度変化を抑制し、運転者に与える違和感の発生を回避もしくは抑制することができる。

図３は、この発明の第３の制御例を示すフローチャートである。この第３の制御例は、ロックアップクラッチ１０が係合された場合に発生するこもり音を低減し、かつ装置の効率を考慮して燃費の向上を図るための制御である。ロックアップクラッチ１０が係合される場合、エンジン１の出力トルクの変動が、変速機３やインプットシャフト７あるいはアウトプットシャフト１１などの動力伝達系統に伝わり、ねじり振動が発生することにより、いわゆるこもり音が発生する場合がある。すなわち、この第３の制御例は、このこもり音による騒音を低減するために、ロックアップクラッチ１０の係合時にエンジン１の点火時期を遅角制御することによってこもり音の発生を防止した場合の効率と、ロックアップクラッチ１０を解放することによってこもり音の発生を防止した場合の効率とを比較して、効率の良い方を採用し、燃費の向上を図ることができるように制御するものである。

具体的には、先ず、ロックアップクラッチ１０の係合が許可されるか否かが、すなわちロックアップクラッチ１０を係合状態に制御するための前提条件が成立しているか否か判断される（ステップＳ３１）。この制御の前提条件とは、例えば、油圧制御装置１２の作動油の油温が所定の温度範囲内にあること、あるいは車両Ｖｅの走行状態が前述の図５に示すようなロックアップクラッチ制御マップにおいて係合領域にあることなどが挙げられる。

ロックアップクラッチ１０を係合状態に制御するための前提条件が成立していないことによって、このステップＳ３１で否定的に判断された場合は、以下の制御はおこなわれずにこのルーチンを一旦終了する。これに対して、ロックアップクラッチ１０を係合状態に制御するための前提条件が成立していることによって、ステップＳ３１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３２へ進み、ロックアップクラッチ１０の解放状態時における総合効率ηoff_totalを算出するために、先ず、ロックアップクラッチ１０の解放状態時におけるエンジン１の効率ηeoffが算出される。エンジン効率ηeoffは、前述の図７に示すようなマップに基づいて求められるエンジントルクＴeoffおよびエンジン回転数Ｎeoffなどを基に求めることができる。

また、トルクコンバータ２の速度比γが、前述の第１、第２の制御例の場合と同様に、（２）式により算出される（ステップＳ３３）。さらに、トルクコンバータ２のコンバータ効率ηcが、前述の第１、第２の制御例の場合と同様に、図８に示すようなトルクコンバータ２の性能曲線により、速度比γの関数として求められる（ステップＳ３４）。そして、ロックアップクラッチ１０の解放状態時における総合効率ηoff_totalが、上記のエンジン効率ηeoffとコンバータ効率ηcとの積として、すなわち、
ηoff_total＝ηeoff×ηc ・・・・・（１０）として求められる（ステップＳ３５）。

つぎに、ロックアップクラッチ１０を係合した場合におけるこもり音の発生を回避するためにエンジン１を遅角制御する際の遅角量と、ロックアップクラッチ１０の係合状態時におけるエンジン効率ηeonとが算出される。先ず、ロックアップクラッチ１０が係合状態に設定される（ステップＳ３６）。続いて、こもり音の発生を回避するためにエンジン１が遅角制御される。例えばクランク角が０．５°毎に遅角される。そしてそれと共に、その遅角量が積算される（ステップＳ３７）。

また、その際のエンジン１の回転変動量ΔＮeが算出される（ステップＳ３８）。前述したように、こもり音の発生は、エンジン１の出力トルクの変動が動力伝達系統に伝わり、ねじり振動が生じることに起因している。また、エンジン１の出力トルクの変動に応じてエンジン１の回転速度も変動することから、エンジン１の回転速度の変動から出力トルクの変動を推定することができる。そこで、こもり音による騒音レベルを判定するために、エンジン１の回転変動量ΔＮeが算出されるのである。

したがって、上記の回転変動量ΔＮeが、こもり音許容レベルの閾値として予め設定された所定値βよりも小さくなったか否かが判断される（ステップＳ３９）。回転変動量ΔＮeが未だ閾値β以上であることによって、このステップＳ３９で否定的に判断された場合、すなわちエンジン１の出力トルクの変動（回転変動量ΔＮe）に起因して発生しているこもり音が、未だ許容レベル以上の騒音として発生している場合は、上記のステップＳ３７へ戻り、引き続きエンジン１に遅角制御が実行されてその遅角量が積算される。

これに対して、回転変動量ΔＮeが閾値βよりも小さくなったことによって、ステップＳ３９で肯定的に判断された場合、すなわちこもり音による騒音が、許容レベルの範囲内に低減された場合には、ステップＳ４０へ進み、ロックアップクラッチ１０の係合状態時におけるエンジン効率ηeonが算出される。エンジン効率ηeonは、前述の図７に示すようなマップから求められるエンジントルクＴeonおよびエンジン回転数Ｎeonなどに基づいて求めることができる。

上記のようにして、ロックアップクラッチ１０の解放状態時における総合効率ηoff_totalと、係合状態時におけるエンジン効率ηeonとが求められると、それらの総合効率ηoff_totalとエンジン効率ηeonとが比較されて、どちらの効率が高いかが判断される。すなわち、エンジン効率ηeonが総合効率ηoff_totalよりも高いか否かが判断される（ステップＳ４１）。エンジン効率ηeonが総合効率ηoff_totalよりも高いことによって、このステップＳ４１で肯定的に判断された場合は、こもり音の発生を回避するために、ロックアップクラッチ１０を解放状態に制御するよりも、エンジン１の遅角制御を併用してロックアップクラッチ１０を係合状態に制御する方が効率が良いと判断できるため、引き続きロックアップクラッチ１０が係合状態に制御され、このルーチンを一旦終了する。

一方、エンジン効率ηeonが総合効率ηoff_totalよりも低いことによって、ステップＳ４１で否定的に判断された場合には、こもり音の発生を回避するために、ロックアップクラッチ１０を解放状態に制御する方が効率が良いと判断できるため、ステップＳ４２へ進み、ロックアップクラッチ１０が解放状態に設定された後、このルーチンを一旦終了する。

このように、上記の図３のフローチャートで示す制御を実行することによって、ロックアップクラッチ１０が係合された場合に発生するこもり音による騒音を低減するために、ロックアップクラッチ１０の係合時にエンジン１の点火時期を遅角制御することによってこもり音の発生を防止した場合の効率と、ロックアップクラッチ１０を解放することによってこもり音の発生を防止した場合の効率とが比較され、効率の良い方が採用される。そのため、燃費の向上を図りつつ、こもり音による騒音を低減することができる。

ここで、上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上記のステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３の機能的手段が、この発明における駆動トルク差算出手段に相当し、ステップＳ１５，Ｓ１６の機能的手段が、この発明における原動機出力トルク制御手段に相当し、ステップ２１の機能的手段が、この発明におけるロックアップ状態変更禁止手段に相当する。

なお、この発明は、上記の具体例に限定されないのであって、動力源の出力トルクを変化させる手段は上記の電子スロットルバルブが一般的であるが、この発明ではこれに限らず、点火時期制御や、ハイブリッド車では電動機によるトルク制御などを単独で使用し、もしくは電子スロットルバルブの制御と併用してもよい。

この発明の制御装置による第１の制御例を説明するためのフローチャートである。 この発明の制御装置による第２の制御例を説明するためのフローチャートである。 この発明の制御装置による第３の制御例を説明するためのフローチャートである。 この発明の制御装置を適用可能な車両のパワートレーンおよび制御系統を示す概念図である。 この発明の制御例で用いられるロックアップクラッチ制御マップの一例を概略的に示す図である。 この発明の制御例と従来例とを比較したもので、アクセル開度の変化と、車速の変化と、加速度の変化と、ロックアップクラッチの係合・解放状態の変化とを示すタイムチャートである。 この発明の制御例で用いられるマップの一例を示す図である。 この発明の制御例で用いられるトルクコンバータの性能特性を示す図である。

符号の説明

１…動力源（エンジン）、 ２…流体伝動装置（トルクコンバータ）、 ３…変速機、 １０…ロックアップクラッチ、 １２…油圧制御装置、 １３…電子制御装置、 Ｖｅ…車両。

Claims (4)

1. 原動機から車輪に至る動力伝達経路にロックアップクラッチを備えた車両の制御装置において、
   前記ロックアップクラッチの係合・解放状態が変更されることを判断するロックアップ状態変更判断手段と、
   前記ロックアップ状態変更判断手段による前記ロックアップクラッチの係合・解放状態の変更判断が成立した場合に、前記ロックアップクラッチが係合状態にあるときの駆動トルクと、前記ロックアップクラッチが解放状態にあるときの駆動トルクとの差を求める駆動トルク差算出手段と、
   前記差が予め定められた所定値以下になるように前記原動機の出力トルクを制御する原動機出力トルク制御手段と
   を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
2. 原動機から車輪に至る動力伝達経路にロックアップクラッチを備えた車両の制御装置において、
   前記ロックアップクラッチの係合・解放状態が変更されることを判断するロックアップ状態変更判断手段と、
   前記ロックアップ状態変更判断手段による前記ロックアップクラッチの係合・解放状態の変更判断が成立した場合に、前記ロックアップクラッチが係合状態にあるときの駆動トルクと、前記ロックアップクラッチが解放状態にあるときの駆動トルクとの差を求める駆動トルク差算出手段と、
   前記差が予め定められた所定値より大きい場合に、前記ロックアップクラッチの係合・解放状態の変更を禁止するロックアップ状態変更禁止手段と
   を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
3. 前記ロックアップ状態変更判断手段は、前記車両の走行状態が、前記ロックアップクラッチを解放状態に設定する走行領域として設定された解放領域に属している状態から、前記原動機の要求駆動量が増大され、その後要求駆動量が一定に保たれた状態で車速が増大することによって、前記車両の走行状態が、前記ロックアップクラッチを係合状態に設定する走行領域として設定された係合領域に属している状態へ移行する場合に、前記ロックアップクラッチの係合・解放状態の変更判断を成立させる手段を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の制御装置。
4. 前記原動機が、要求駆動量に応じて出力トルクが変化する内燃機関を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両の制御装置。

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