JP2008138809A - ロックアップクラッチを備えた自動変速機を搭載した車両の制御装置、制御方法、その制御方法を実現するプログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックアップクラッチの係合過渡期でもドライバーの要求駆動力を実現する。
【解決手段】ＥＣＵは、アクセル開度ＴＡを検出するステップ（Ｓ１０００）と、車速Ｖを検出するステップ（Ｓ１１００）と、ロックアップオフからオンに移行すると（Ｓ１３００にてＹＥＳ）、速度比Ｅを算出するステップ（Ｓ１７００）とを含み、速度比Ｅが１になるまでは（Ｓ１８００にてＹＥＳ）、要求タービントルク減少量ＴｔＤＷＮを算出して（Ｓ１９００）、ドライバー要求ゲインＧ＿ｄを算出して（Ｓ２０００）、ＴｔＤＷＮとＧ＿ｄとから要求タービントルク補正量ＴｔＣＯＭＰを算出するステップ（Ｓ２１００）を繰返し実行する、プログラムを実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動変速機を搭載した車両の制御に関し、特に、ロックアップクラッチの係合過渡時にトルクコンバータのトルク増幅機能が低減した場合であっても、ドライバーが要求する加速感を実現する車両の制御に関する。

車両のパワートレーンを構成する要素として、自動変速機がある。この自動変速機は、エンジンの出力側に設けられたトルクコンバータと、その駆動輪側に設けられた歯車式の有段の変速機構や、ベルト式やトラクション式などの無段の変速機構とから構成される。

有段の変速機構は、たとえば、アクセル開度および車速に基づいて自動的に動力伝達経路を切換え、自動的に変速ギヤ段を切換える。ベルト式の無段の変速機構は、たとえば、アクセル開度および車速に基づいて自動的にベルトが巻き掛けられたプーリの径を変化させて、自動的に変速比を切換える。

このような自動変速機を有した車両にはドライバーにより操作されるシフトレバーが設けられ、シフトレバー操作に基づいて変速ポジション（たとえば、後進走行ポジション、ニュートラルポジション、前進走行ポジション）が設定され、このように設定された変速ポジション内（通常は、前進走行ポジション内）において自動的に変速制御が行なわれる。

また、トルクコンバータは、その内部に封入された作動油を介して、エンジン側のポンプインペラーの回転が変速機側のタービンランナーの回転へと動力伝達される。トルクコンバータにはステータが設けられ、コンバータ領域においてはこのステータによりトルクが増幅する機能を有する。

さらに、トルクコンバータには、ロックアップクラッチを備えるものが多い。ロックアップクラッチはトルクコンバータの駆動側の部材（エンジン側のポンプインペラー）と従動側の部材（変速機構側のタービンランナー）とを機械的に直接連結（以下、直結と記載する場合がある）するものである。そのため、燃費の向上と乗心地とを両立させることができる。このようなロックアップクラッチを係合させるロックアップ領域を、たとえば車速とスロットル開度とに基づいて設定している。すなわち、ロックアップクラッチによる機械的な動力伝達とトルクコンバータによる動力伝達との動力伝達配分を走行状態に応じて制御することにより、伝達効率を高めている。たとえば、このロックアップクラッチは、負荷や回転等の車両の運転状態に基づいて制御され、低負荷高回転領域はロックアップ領域に、高負荷低回転領域はコンバータ領域に設定される。ロックアップ領域では流体式伝動装置であるトルクコンバータの入力要素（ポンプインペラー）と出力要素（タービンランナー）とが完全に締結（直結）されて燃費性能の向上が図られる。コンバータ領域ではトルクコンバータの入力要素であるポンプインペラ−と出力要素であるタービンランナーとが完全に解放されて、トルクコンバータのトルク増幅機能によりトルクの増大が図られる。

トルクコンバータにおいては、ロックアップ領域（ロックアップクラッチが係合（直結）状態）においては入力要素と出力要素とが直結されるのであるからトルク増幅機能が発現しないで、コンバータ領域（ロックアップクラッチが解放）ではトルク増幅機能を発現する。このようにロックアップクラッチの状態によってトルク増幅機能が異なるため、エンジン出力トルクが同じであってもロックアップクラッチの状態により変速機構を経由して駆動輪に伝達される出力軸トルクが異なってくる。

また、ドライバーのアクセルペダル操作とは独立にエンジン出力トルクを制御することが可能なエンジンと自動変速機とを備えた車両において、ドライバーのアクセルペダル操作量や車両の運転条件等に基づいて算出された正負の目標駆動トルクを、エンジントルクと自動変速機の変速ギヤ比で実現する「駆動力制御」という考え方がある。また、「駆動力要求型」や「駆動力ディマンド型」や「トルクディマンド方式」などと呼ばれる制御手法も、これに類する。

トルクディマンド方式のエンジン制御装置は、アクセル操作量とエンジン回転数と外部負荷とに基づき、エンジンの目標トルクを算出し、この目標トルクに応じて燃料噴射量と供給空気量とを制御する。このようなトルクディマンド方式のエンジン制御装置では、実際は、要求出力トルクに対し、エンジンやパワートレーン系でロスとなる摩擦トルクなどの損失負荷トルクを加えて、目標発生トルクとして算出し、これを実現するように燃料噴射量と供給空気量を制御することになる。このトルクディマンド方式のエンジン制御装置によると、車両の制御に直接作用する物理量であるエンジンのトルクを制御の基準値とすることにより、常に一定の操縦感覚を維持できる等、運転性を向上させることができる。

このようなトルクディマンド方式のエンジン制御であって、ロックアップクラッチの状態によるトルク変化に関して、以下に示す技術が開示されている。

特開２００３−１７２１６３号公報（特許文献１）は、目標トルクコンバータ出力トルクを達成する目標エンジン出力トルクをロックアップＯＮ時もロックアップＯＦＦ時と同じ精度で求め得るようにする車両の駆動力制御装置を開示する。この車両の駆動力制御装置は、ロックアップ式トルクコンバータを介して入力されるエンジン回転を変速して車輪に向かわせる変速機を具えた車両の目標駆動トルクをエンジン出力制御により達成するに際し、トルクコンバータがロックアップを解除されたコンバータ状態である間は、目標駆動トルクおよび変速機の変速状態から求まる目標トルクコンバータ出力トルクと、トルクコンバータ出力回転数と、トルクコンバータの動作特性とから目標エンジン回転数を求め、エンジン回転数をこの目標エンジン回転数に一致させる目標エンジン出力トルクが達成されるようエンジンを出力制御する車両の駆動力制御装置において、トルクコンバータがコンバータ状態である間に、目標トルクコンバータ出力トルクおよび目標エンジン出力トルク間の比で表される目標トルク比と、トルクコンバータの入出力回転数比で表される速度比とから、トルク増大作用をキャンセルするエンジントルク補正係数を求めておき、トルクコンバータがロックアップ状態である間は、目標トルクコンバータ出力トルクにエンジントルク補正係数を乗じて目標エンジン出力トルクを求め、この目標エンジン出力トルクが達成されるようエンジンを出力制御する構成にしたことを特徴とする。

この車両の駆動力制御装置によれば、トルクコンバータがコンバータ状態である間に、目標トルクコンバータ出力トルクおよび目標エンジン出力トルク間の比で表される目標トルク比と、トルクコンバータの入出力回転数比で表される速度比とから、トルク増大作用をキャンセルするエンジントルク補正係数を求めておき、トルクコンバータがロックアップ状態である間、目標トルクコンバータ出力トルクにエンジントルク補正係数を乗じて目標エンジン出力トルクを求め、この目標エンジン出力トルクが達成されるようエンジンを出力制御するため、ロックアップ状態の時も目標エンジン出力トルクの算出に際しトルクコンバータの動作特性が考慮されていることとなり、従来のごとく目標トルクコンバータ出力トルクをそのまま目標エンジン出力トルクとする場合に生じていた制御精度の低下に関する問題を生ずることがなく、コンバータ状態の時とロックアップ状態の時との間における制御精度の差が大きくなってトルク段差が発生する違和感をなくすことができる。

また、特開２００６−７７６０７号公報（特許文献２）は、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開示する。この車両の制御装置は、エンジン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であって、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、ロックアップ状態変更判断手段による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、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、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、差が予め定められた所定値以下になるようにエンジンの出力トルクを制御するエンジン出力トルク制御手段とを備えていることを特徴とする。

この車両の制御装置によると、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エンジン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、ドライバー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。
特開２００３−１７２１６３号公報 特開２００６−７７６０７号公報

しかしながら、上述した特許文献のいずれにおいても、ロックアップクラッチが解放状態から係合状態に移行する過渡期において、実際に発現される駆動力の変化を対象としたものではない。たとえば、アクセルペダルをほぼ一定の割合で踏み増してゆき、その途中でロックアップクラッチが解放（オフ）状態から係合（オン）状態に移行すると、トルク増幅機能が変化して（トルク比が低下して）、ドライバーの加速要求（アクセルペダルをほぼ一定の割合で踏み増していることに対応する加速要求）を満足する出力軸トルクを実現させることができない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ロックアップクラッチが係合する過渡期においてもドライバーが要求する駆動力を実現することができる車両の制御装置および制御方法を提供することである。

第１の発明に係る制御装置は、エンジンとエンジンにロックアップクラッチ付きトルクコンバータを介して接続された変速機とを備えるパワートレーンを搭載した車両を制御する。この制御装置は、ロックアップクラッチが係合過渡期であるか否かを判断するための判断手段と、トルクコンバータの出力軸トルクであるタービントルクを設定するための要求トルク設定手段と、係合過渡期である場合においては、トルクコンバータにおいて増幅トルクが減少する分を補正して、タービントルクを設定するように、要求トルク設定手段を制御するための制御手段とを含む。第５の発明に係る制御方法は、第１の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第１または第５の発明によると、トルクコンバータの出力軸トルクであるタービントルクを設定するトルクディマンド制御を採用した車両において、ロックアップクラッチの係合過渡期においてトルクコンバータのトルク比の減少により、本来であればトルクコンバータで増幅されるべきトルクが減少する。このため、運転者の加速要求に応じることができない。そこで、この制御装置は、トルクコンバータにおいて増幅されるべきトルクの減少分を補正して、タービントルクを設定する。このようにすると、このため、ロックアップクラッチの係合過渡期においてトルクコンバータにより増幅されるトルクが低下しても、運転者が期待する加速感を実現させることができる。その結果、ロックアップクラッチが係合する過渡期においてもドライバーが要求する駆動力を実現することができる車両の制御装置または制御方法を提供することができる。

第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、制御手段は、ロックアップクラッチの係合の進行に伴ない減少するトルクである、ロックアップクラッチが解放されていた場合の推定発生トルクと、実発生トルクとの差を補正して、タービントルクを設定するための手段を含む。第６の発明に係る制御方法は、第２の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第２または第６の発明によると、トルクコンバータにおいて増幅されるべきトルク（すなわちロックアップクラッチが解放されていた場合の推定発生トルク）と、実発生トルクとの差が補正されるので、ロックアップクラッチの過渡期におけるタービントルク不足を解消できる。

第３の発明に係る制御装置は、第１の発明の構成に加えて、運転者の加速要求の履歴を検出するための検出手段をさらに含む。制御手段は、ロックアップクラッチの係合の進行に伴ない減少するトルクである、ロックアップクラッチが解放されていた場合の推定発生トルクと、実発生トルクとの差を履歴を考慮して補正して、タービントルクを設定するための手段を含む。第７の発明に係る制御方法は、第３の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第３または第７の発明によると、運転者の加速要求の履歴が検出される。すなわち、加速要求の度合いは運転者により異なるため、加速要求が大きいことが検出された場合には、推定発生トルクと実発生トルクとの差を、より加速感が実現できるように履歴を考慮して補正できる。このため、運転者の意思を反映させることができる。

第４の発明に係る制御装置においては、第３の発明の構成に加えて、検出手段は、ロックアップクラッチが係合を開始した時のアクセル開度および車両に作用している加速度と、トルクコンバータの速度比が変化した時のアクセル開度および車両に作用している加速度とに基づいて、加速要求の履歴を検出するための手段を含む。第８の発明に係る制御方法は、第４の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第４または第８の発明によると、ロックアップクラッチの係合開始時の状態と、その後の状態であるトルクコンバータの速度比が変化（増加）し始めた時の状態とを比較して、運転者がアクセルペダルを踏み増ししている、車両の加速度が上昇している、ことに基づいて、加速要求の履歴を検出することができる。

第９の発明に係るプログラムは、第５〜８のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータで実現するプログラムであって、第１０の発明に係る記録媒体は、第５〜８のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータで実現するプログラムを記録した媒体である。

第９または第１０の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第５〜８のいずれかの発明に係る車両の制御方法を実現することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１に、本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵを含む車両のパワートレーンについて説明する。

図１に示すように、この車両には、エンジン１００と、自動変速機２００（トルクコンバータ２１０および変速機構２２０）と、これらを制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）５００と、ＥＣＵ５００に入力される、アクセルペダルの開度を示す信号を検出するアクセル開度センサ６００と、ＥＣＵ５００に入力される、車両に作用した加速度を表わす信号を検出する加速度センサ（Ｇセンサ）７００とを含む。また、アクセル開度センサ６００は、アイドルオン状態およびアイドルオフ状態のいずれであるのかを判定する機能を含む。

なお、本実施の形態に係る制御装置は、このようなパワートレーンを有する車両に限定されて適用されるものではない。このパワートレーンの構成要素に加えて、エンジンをアシストするモータ（モータジェネレータ）を有していてもかまわない。さらに、エンジンを有さないで、動力源としてモータ（モータジェネレータ）のみを有するパワートレーンであってもよい。すなわち、動力源は、車両に最も一般的に用いられるエンジンに限定されない。変速機構は、有段式でも、無段式でも構わない。

以下においては、本発明の実施の形態に係る制御装置が、図１に示す、エンジン１００、トルクコンバータ２１０および変速機構２２０と有する自動変速機２００を有するパワートレーンについて適用される場合について説明する。

ＥＣＵ５００は、エンジン１００に対して、スロットル開度指令信号などの制御信号を出力し、エンジン回転数信号などの検出信号を受信する。

また、ＥＣＵ５００は、トルクコンバータ２１０のロックアップクラッチに係合（ロックアップオン）または解放（ロックアップオフ）を指令する制御信号を出力する。また、ＥＣＵ５００は、変速機構２２０に対して油圧指令信号である制御信号を出力したり、変速機構２２０から変速機構への入力軸回転数信号（＝トルクコンバータ２１０の出力軸であるタービン回転数信号）や、自動変速機２００の出力軸回転数信号などの検出信号が入力されたりする。

上述のように、自動変速機２００は、流体継手であるトルクコンバータ２１０と、変速機構である、（１）歯車式の有段変速機構、（２）ベルト式の無段変速機構、（３）トラクション式の無段変速機構のいずれかとから構成される。

この流体継手であるトルクコンバータ２１０は、ロックアップクラッチを備える。ロックアップクラッチはトルクコンバータ２１０の駆動側の部材（エンジン１００側のポンプインペラー）と従動側の部材（変速機構２２０側のタービンランナー）とを機械的に直接連結するものである。このようなロックアップクラッチを係合させるロックアップ領域を、通常、たとえば車速とスロットル開度とに基づいて設定している。

なお、エンジン１００の回転数をエンジン回転数ＮＥ（トルクコンバータ２１０の入力軸回転数であるポンプ回転数ＮＰに等しい）、トルクコンバータ２１０の出力軸回転数をタービン回転数ＮＴ、自動変速機２００の出力軸回転数を出力軸回転数ＮＯＵＴと記載する場合がある。なお、変速機構２２０のギヤ比は、タービン回転数ＮＴ／出力軸回転数ＮＯＵＴになる。

図２は、一般的なトルクコンバータ２１０の特性性能を表わす図である。図２の横軸は速度比Ｅ（＝タービン回転数ＮＴ／ポンプ回転数ＮＰ＝出力軸回転数ＮＴ／エンジン回転数ＮＥ）である。図２においては、特性性能として、トルク比ｔ（＝出力軸トルクＮＴ／入力軸トルクＴＰ）、効率η（＝出力軸馬力／入力軸馬力）、トルク容量Ｃを表わされている。

図２に示すように、トルクコンバータ２１０においては、速度比Ｅに対してトルク容量Ｃは、低速度側で所定の初期値を有し、滑らかに上昇し極大点を経由して低下する。ここで、トルク容量Ｃは、トルクコンバータ２１０の伝達トルクをＴＰ、ポンプ羽根車１２２０の回転数をＮＰとすると、Ｃ＝ＴＰ／ＮＰ²で表わされる。速度比Ｅの上昇に伴い、トルク比ｔは直線的に低下する。たとえば、速度比Ｅが０のときに２．０であったトルク比ｔは、速度比Ｅの上昇とともに低下してカップリングポイントで１．０となる。この速度比Ｅ＝０からカップリングポイントまでの領域がコンバータ領域といわれ、トルク増幅作用を発現する。

速度比Ｅはタービン回転数ＮＴ／ポンプ回転数ＮＰで表わされるため、ロックアップクラッチがオフ状態からオン状態への移行期において上昇する。速度比Ｅが上昇するとトルク比ｔが低下するので、トルク増幅作用が低下する。

本実施の形態に係る制御装置は、このロックアップクラッチがオフ状態からオン状態に移行したとき（たとえば所定の速度においてアクセル開度が大きくなったとき非ロックアップ領域からロックアップ領域に移行した）に、トルクコンバータ２１０のトルク増幅作用の低下が発生する。このときに、駆動力が増加するというドライバーによる期待に反して（アクセルペダルを踏んでいるので駆動力が増加するという期待が発生する）、駆動力が相対的に減少してしまい要求駆動力を達成できないという問題を回避する。具体的には、この制御装置は、ロックアップクラッチの係合過渡時には、ロックアップクラッチの係合進行に伴うトルク減少分（ロックアップクラッチが解放されていたとしたら発生したと推定されるトルクと係合進行したその時点における実際の発生トルクとの差）に、ドライバーによる要求ゲインを考慮してエンジン１００への要求トルクを補正して、ドライバーが意図していない駆動力の減少を回避する。

このような本実施の形態に係る制御装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ＥＣＵ５００に含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit)およびメモリとメモリから読み出されてＣＰＵで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。

図３を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ５００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイム（たとえば、数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃ）で繰返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１０００にて、ＥＣＵ５００は、アクセル開度ＴＡを検出する。Ｓ１１００にて、ＥＣＵ５００は、車速Ｖを検出する。このとき、ＥＣＵ５００は、車速Ｖを、自動変速機２００の出力軸回転数ＮＯＵＴに最終ギヤ比を乗算することにより検出する。また、ＥＣＵ５００は、車速センサからの信号に基づいて車速Ｖを検出するようにしても構わない。

Ｓ１２００にて、ＥＣＵ５００は、ロックアップ領域マップを読み込む。このロックアップ領域マップは、たとえば、横軸を車速Ｖ、縦軸をアクセル開度ＴＡとして、車速Ｖが高くかつアクセル開度が大きい領域がロックアップクラッチが係合（オン）する領域として規定されている。

Ｓ１３００にて、ＥＣＵ５００は、ロックアップオフ状態からオン状態に移行したか否かを判断する。このとき、ＥＣＵ５００は、車速Ｖとアクセル開度ＴＡとに基づいて、ロックアップ領域マップを用いてロックアップオフ状態からロックアップオン状態に移行したか否かを判断する。ロックアップオフ状態からロックアップオン状態に移行すると（Ｓ１３００にてＹＥＳ）、処理はＳ１４００へ移される。もしそうでないと（Ｓ１３００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１４００にて、ＥＣＵ５００は、ロックアップクラッチの係合を開始する。より具体的には、ＥＣＵ５００は、ロックアップクラッチの係合および解放させる油圧を制御する油圧制御回路（電気信号により油路を切換える電磁弁を含む）に係合指令を示す制御信号を出力する。

Ｓ１５００にて、ＥＣＵ５００は、エンジン回転数ＮＥを検出する。Ｓ１６００にて、ＥＣＵ５００は、トルクコンバータ２１０のタービン回転数ＮＴを検出する。Ｓ１７００にて、ＥＣＵ５００は、ロックアップクラッチ係合進行度合いに相関関係があるトルクコンバータ２１０の速度比Ｅを算出する。このとき、ＥＣＵ５００は、速度比Ｅをタービン回転数ＮＴ／エンジン回転数ＮＥにより算出する。

Ｓ１８００にて、ＥＣＵ５００は、速度比Ｅが１に到達したか否かを判断する。なお、速度比Ｅが１とは、ロックアップクラッチが完全に係合（完全に直結）した状態である。速度比Ｅが１に到達すると（Ｓ１８００にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ１８００にてＮＯ）、処理はＳ１９００へ移される。すなわち、ロックアップクラッチが完全に係合するまでは、以下の処理が繰返し実行されることになる。

Ｓ１９００にて、ＥＣＵ５００は、要求タービントルク減少量ＴｔＤＷＮの算出処理を実行する。なお、この算出処理はサブルーチンとして詳細は後述する。Ｓ２０００にて、ＥＣＵ５００は、ドライバー要求ゲインＧ＿ｄを算出する。このとき、ＥＣＵ５００は、アクセルペダル開度ＴＡとドライバーの加速意図履歴とをパラメータとして表わされたドライバー要求ゲイン算出マップに基づいて、ドライバー要求ゲインＧ＿ｄを算出する。なお、アクセルペダル開度ＴＡが大きいとドライバー要求ゲインＧ＿ｄは大きく、ドライバーの加速意図履歴が大きいとドライバー要求ゲインＧ＿ｄは大きく算出されるように、ドライバー要求ゲイン算出マップは規定されている。ドライバーの加速意図履歴の算出処理の詳細については後述する。

Ｓ２１００にて、ＥＣＵ５００は、要求タービントルク補正量ＴｔＣＯＭＰを算出する。このとき、ＥＣＵ５００は、要求タービントルク補正量ＴｔＣＯＭＰは、要求タービントルク減少量ＴｔＤＷＮ×ドライバー要求ゲインＧ＿ｄにより算出する。

図４を参照して、図３のＳ１９００の要求タービントルク減少量ＴｔＤＷＮの算出処理について説明する。

Ｓ１９１０にて、ＥＣＵ５００は、検出されたアクセル開度ＴＡと検出されたタービン回転数ＮＴとに基づいて、別途記憶されたエンジン回転数マップを用いて、推定エンジン回転数ＮＥ＿ｂａｓｅを算出する。

Ｓ１９２０にて、ＥＣＵ５００は、検出されたアクセル開度ＴＡと検出されたタービン回転数ＮＴとに基づいて、別途記憶されたエンジントルクマップを用いて推定エンジントルクＴＥ＿ｂａｓｅを算出する。

Ｓ１９３０にて、ＥＣＵ５００は、算出された推定エンジン回転数ＮＥ＿ｂａｓｅと検出されたタービン回転数ＮＴとに基づいて、別途記憶されたトルク比マップを用いて、推定トルク比ｔ＿ｂａｓｅを算出する。

Ｓ１９４０にて、ＥＣＵ５００は、算出されたエンジン回転数ＮＥ＿ｂａｓｅと検出されたタービン回転数ＮＴとに基づいて、別途記憶されたトルク比マップを用いて、実トルク比ｔ＿ｒｅａｌを算出する。

Ｓ１９５０にて、ＥＣＵ５００は、要求タービントルク減少量ＴｔＤＷＮを算出する。このとき、ＥＣＵ５００は、ＴｔＤＷＮ＝Ｔｔ＿ｂａｓｅ−Ｔｔ＿ｒｅａｌ＝ＴＥ＿ｂａｓｅ×（ｔ＿ｂａｓｅ−ｔ＿ｒｅａｌ）により、要求タービントルク減少量ＴｔＤＷＮを算出する。

図５を参照して、図３のＳ２１００で算出された要求タービントルク補正量ＴｔＣＯＭＰを用いた要求タービントルクＴｔＤＥＭＡＮＤの算出処理について説明する。この要求タービントルクＴｔＤＥＭＡＮＤに基づいて、エンジン１００に発生させるエンジントルクが算出されて、そのエンジントルクが発生するようにＥＣＵ５００がエンジン１００を制御（スロットル開度制御）を実行する。

Ｓ３０００にて、ＥＣＵ５００は、検出されたアクセル開度ＴＡと検出されたタービン回転数ＮＴとに基づいて、別途記憶された要求タービントルクマップを用いて、基本要求タービントルクＴｔＤＥＭＡＮＤ＿ｂａｓｅを算出する。

Ｓ３１００にて、ＥＣＵ５００は、算出された基本要求タービントルクＴｔＤＥＭＡＮＤ＿ｂａｓｅに図３のＳ２１００で算出された要求タービントルク補正量ＴｔＣＯＭＰを加算して、要求タービントルクＴｔＤＥＭＡＮＤを算出する。

図６を参照して、図３のＳ１９００で用いられるドライバー要求ゲイン算出マップのパラメータであるドライバーの加速意図履歴の算出処理について説明する。なお、図６に示すフローチャートの中で前述の図３のフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理の内容は同じである。したがって、それらについての説明はここでは繰返さない。

Ｓ４０００にて、ＥＣＵ５００は、ロックアップクラッチが係合を開始した時のアクセル開度ＴＡを検出して、ＴＡ＿ｓｔａｒｔとして記憶する。Ｓ４１００にて、ＥＣＵ５００は、ロックアップクラッチが係合を開始した時の車両に作用している実加速度αを検出して、α＿ｓｔａｒｔとして記憶する。

Ｓ４２００にて、ＥＣＵ５００は、速度比Ｅが増加を開始したか否かを判断する。速度比Ｅが増加を開始するとトルク比ｔが低下し始めて、トルクコンバータ２１０のトルク増幅機能が低下し始める。速度比Ｅが増加を開始すると（Ｓ４２００にてＹＥＳ）、処理はＳ４３００へ移される。もしそうでないと（Ｓ４２００にてＮＯ）、処理はＳ１５００へ戻される。すなわち、速度比Ｅが増加を開始するまでは、以下の処理が実行されないことになる。

Ｓ４３００にて、ＥＣＵ５００は、速度比Ｅが増加を開始した時のアクセル開度ＴＡを検出する。Ｓ４４００にて、ＥＣＵ５００は、速度比Ｅが増加を開始した時の車両に作用している実加速度αを検出する。

Ｓ４５００にて、ＥＣＵ５００は、速度比Ｅが増加を開始した時のアクセル開度ＴＡがロックアップクラッチが係合を開始した時のアクセル開度ＴＡ＿ｓｔａｒｔよりも大きく、かつ、速度比Ｅが増加を開始した時の車両に作用している実加速度αがロックアップクラッチが係合を開始した時の車両に作用している実加速度α＿ｓｔａｒｔよりも大きいか否かを判断する。ＴＡ＞ＴＡ＿ｓｔａｒｔ、かつ、α＞α＿ｓｔａｒｔであると（Ｓ４５００にてＹＥＳ）、処理はＳ４６００へ移される。もしそうでないと（Ｓ４５００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ４６００にて、ＥＣＵ５００は、ドライバーの加速意図履歴ありと判断する。すなわち、ロックアップクラッチが係合を開始した後にトルクコンバータ２１０の速度比Ｅを監視しておいて速度比Ｅが増加し始めた時点におけるアクセル開度ＴＡがロックアップクラッチが係合を開始した時点よりも大きくなっており、かつ、加速度も大きくなっていると（等加速度でもよい）、ドライバーの加速意図履歴があると判断される。このとき、ＥＣＵ５００は、アクセル開度の増加量ΔＴＡ（＝ＴＡ−ＴＡ＿ｓｔａｒｔ）、加速度の増加量Δα（＝α−α＿ｓｔａｒｔ）、アクセル開度の増加量ΔＴＡの時間変化率（＝ΔＴＡ／ｄｔ）、加速度の増加量Δαの時間変化率（＝Δα／ｄｔ）等に基づいて、ドライバーの加速意図履歴の大きさを判断する。なお、上述したように、ドライバーの加速意図履歴が大きいとドライバー要求ゲインＧ＿ｄは大きく算出されるように、ドライバー要求ゲイン算出マップは規定されているので、この加速意図履歴が大きさとドライバー要求ゲインＧ＿ｄは大きく算出され、加速意図履歴が大きくないとドライバー要求ゲインＧ＿ｄは小さく算出されることになる。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ５００により制御される車両の動作について、図７を参照して説明する。なお、以下においては、車両がＤポジションで走行している状態でドライバーがアクセルをほぼ一定度合いで踏み増した場合の車両の動作について説明する。また、図７の時刻ｔ（１）においてロックアップクラッチの係合が開始されたとする。

［ドライバーの加速意図履歴の算出動作］
ドライバーにより操作されるアクセルペダルの開度がアクセル開度ＴＡとして検出され（Ｓ１０００）、車速Ｖが検出される（Ｓ１１００）。車速Ｖが高くなるか、アクセル開度が大きくなるとロックアップクラッチが係合（オン）するロックアップ領域に入る（Ｓ１３００にてＹＥＳ）。この時点が図７の時刻ｔ（１）とする。

ロックアップクラッチの係合が開始されて（Ｓ１４００）、このときのアクセル開度ＴＡがＴＡ＿ｓｔａｒｔとして、車両に作用している実加速度αがα＿ｓｔａｒｔとして記憶される（Ｓ４０００、Ｓ４１００）。

さらにロックアップクラッチの係合過渡期において、エンジン回転数ＮＥが検出されて（Ｓ１５００）、タービン回転数ＮＴが検出されて（Ｓ１６００）、トルクコンバータ２１０の速度比Ｅが算出される（Ｓ１７００）。速度比Ｅが増加し始めるまで速度比Ｅが監視される。

図７に示すように、時刻ｔ（２）で速度比Ｅが増加し始めると（Ｓ４２００にてＹＥＳ）、このときのアクセル開度ＴＡと、車両に作用している実加速度αとが検出される（Ｓ４３００、Ｓ４４００）。時刻ｔ（２）においては、速度比Ｅが増加して、出力軸トルクが頭打ちになった屈曲点が発生している。

図７に示すように、速度比Ｅが増加を開始した時のアクセル開度ＴＡがロックアップクラッチが係合を開始した時のアクセル開度ＴＡ＿ｓｔａｒｔよりも大きく、かつ、速度比Ｅが増加を開始した時の車両に作用している実加速度αがロックアップクラッチが係合を開始した時の車両に作用している実加速度α＿ｓｔａｒｔよりも大きい（Ｓ４５００にてＹＥＳ）。このため、ドライバーの加速意図履歴ありと判断する。

［要求タービントルクの算出動作］
ドライバーにより操作されるアクセルペダルの開度がアクセル開度ＴＡとして検出され（Ｓ１０００）、車速Ｖが検出される（Ｓ１１００）。車速Ｖが高くなるか、アクセル開度が大きくなるとロックアップクラッチが係合（オン）するロックアップ領域に入る（Ｓ１３００にてＹＥＳ）。上述の通り、この時点が図７の時刻ｔ（１）である。

ロックアップクラッチの係合が開始されて（Ｓ１４００）、エンジン回転数ＮＥが検出されて（Ｓ１５００）、タービン回転数ＮＴが検出されて（Ｓ１６００）、トルクコンバータ２１０の速度比Ｅが算出される（Ｓ１７００）。ロックアップクラッチの係合過渡期において（Ｓ１８００で速度比Ｅが１であるとしてＹＥＳと判断されるまで）、要求タービントルク減少量ＴｔＤＷＮが算出される（Ｓ１９００、Ｓ１９１０〜Ｓ１９５０）。

詳しくは、要求タービントルク減少量ＴｔＤＷＮは、
（１）検出されたアクセル開度ＴＡと検出されたアクセル開度ＴＡと検出されたタービン回転数ＮＴとに基づいて算出された推定エンジン回転数ＮＥ＿ｂａｓｅ（Ｓ１９１０）、
（２）検出されたアクセル開度ＴＡと検出されたタービン回転数ＮＴとに基づいて算出された推定エンジントルクＴＥ＿ｂａｓｅ（Ｓ１９２０）、
（３）算出された推定エンジン回転数ＮＥ＿ｂａｓｅと検出されたタービン回転数ＮＴとに基づいて算出された推定トルク比ｔ＿ｂａｓｅ（Ｓ１９３０）、
（４）算出されたエンジン回転数ＮＥ＿ｂａｓｅと検出されたタービン回転数ＮＴとに基づいて算出された実トルク比ｔ＿ｒｅａｌ（Ｓ１９４０）を用いて算出される。

要求タービントルク減少量ＴｔＤＷＮは、ＴＥ＿ｂａｓｅ×（ｔ＿ｂａｓｅ−ｔ＿ｒｅａｌ）により算出される（Ｓ１９５０）。

要求タービントルク減少量ＴｔＤＷＮをどの程度反映させて要求タービントルクＴｔＤＥＭＡＮＤを補正するのかを決定するためのドライバー要求ゲインＧ＿ｄが算出される（Ｓ２０００）。上述したように、ドライバーの加速意図履歴が大きいので、ドライバー要求ゲインＧ＿ｄは大きく算出される。要求タービントルク減少量ＴｔＤＷＮにドライバー要求ゲインＧ＿ｄが乗算されて、要求タービントルクＴｔＤＥＭＡＮＤを補正するための要求タービントルク補正量ＴｔＣＯＭＰが算出される（Ｓ２１００）。

検出されたアクセル開度ＴＡと検出されたアクセル開度ＴＡと検出されたタービン回転数ＮＴとに基づいて基本要求タービントルクＴｔＤＥＭＡＮＤ＿ｂａｓｅが算出される（Ｓ３０００）。この基本要求タービントルクＴｔＤＥＭＡＮＤ＿ｂａｓｅに、ドライバー要求ゲインＧ＿ｄを反映させた要求タービントルク補正量ＴｔＣＯＭＰが加算されて、要求タービントルクＴｔＤＥＭＡＮＤが算出される。

このようにして算出された要求タービントルクＴｔＤＥＭＡＮＤが発生するようにＥＣＵ５００がエンジン１００を制御すると、図７の時刻ｔ（２）以降、ロックアップクラッチの係合過渡期において、点線で示すように、出力軸トルクが補正されて、車両加速度がアクセル開度変化に対応して変化する。なお、補正しない場合には、ロックアップクラッチの係合開始後であって速度比Ｅの増加開始時点である時刻ｔ（２）以降において加速不足感が発生している。

以上のようにして、本実施の形態に係る制御装置によると、トルクディマンド制御を採用した車両において、ロックアップクラッチの係合過渡期においてトルクコンバータのトルク比の減少によるトルク増幅減少分を、運転者の加速要求（アクセル開度および加速意図履歴を反映させたドライバー要求ゲインにより表わされる）に対応させて、エンジンへの要求トルク量を増大させる。このため、ロックアップクラッチの係合過渡期において、ドライバーが期待する加速感を実現させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態に係る自動変速機の制御装置であるＥＣＵを含む制御ブロック図である。 トルクコンバータの特性線図である。 ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その１）である。 ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その２）である。 ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その３）である。 ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート（その４）である。 ＥＣＵにより制御された車両の動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１００ エンジン、２００ 自動変速機、２１０ トルクコンバータ、２２０ 変速機構、５００ ＥＣＵ、６００ アクセル開度センサ、７００ 加速度センサ。

Claims (10)

1. エンジンと前記エンジンにロックアップクラッチ付きトルクコンバータを介して接続された変速機とを備えるパワートレーンを搭載した車両の制御装置であって、
   前記ロックアップクラッチが係合過渡期であるか否かを判断するための判断手段と、
   前記トルクコンバータの出力軸トルクであるタービントルクを設定するための要求トルク設定手段と、
   前記係合過渡期である場合においては、前記トルクコンバータにおいて増幅トルクが減少する分を補正して、前記タービントルクを設定するように、前記要求トルク設定手段を制御するための制御手段とを含む、車両の制御装置。
2. 前記制御手段は、前記ロックアップクラッチの係合の進行に伴ない減少するトルクである、前記ロックアップクラッチが解放されていた場合の推定発生トルクと、実発生トルクとの差を補正して、前記タービントルクを設定するための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記制御装置は、運転者の加速要求の履歴を検出するための検出手段をさらに含み、
   前記制御手段は、前記ロックアップクラッチの係合の進行に伴ない減少するトルクである、前記ロックアップクラッチが解放されていた場合の推定発生トルクと、実発生トルクとの差を前記履歴を考慮して補正して、前記タービントルクを設定するための手段を含む、請求項１に記載の車両の制御装置。
4. 前記検出手段は、ロックアップクラッチが係合を開始した時のアクセル開度および車両に作用している加速度と、トルクコンバータの速度比が変化した時のアクセル開度および車両に作用している加速度とに基づいて、前記加速要求の履歴を検出するための手段を含む、請求項３に記載の車両の制御装置。
5. エンジンと前記エンジンにロックアップクラッチ付きトルクコンバータを介して接続された変速機とを備えるパワートレーンを搭載した車両の制御方法であって、
   前記ロックアップクラッチが係合過渡期であるか否かを判断する判断ステップと、
   前記トルクコンバータの出力軸トルクであるタービントルクを設定する要求トルク設定ステップと、
   前記係合過渡期である場合においては、前記トルクコンバータにおいて増幅トルクが減少する分を補正して、前記タービントルクを設定するように、前記要求トルク設定ステップを制御する制御ステップとを含む、車両の制御方法。
6. 前記制御ステップは、前記ロックアップクラッチの係合の進行に伴ない減少するトルクである、前記ロックアップクラッチが解放されていた場合の推定発生トルクと、実発生トルクとの差を補正して、前記タービントルクを設定するステップを含む、請求項５に記載の車両の制御方法。
7. 前記制御方法は、運転者の加速要求の履歴を検出する検出ステップをさらに含み、
   前記制御ステップは、前記ロックアップクラッチの係合の進行に伴ない減少するトルクである、前記ロックアップクラッチが解放されていた場合の推定発生トルクと、実発生トルクとの差を前記履歴を考慮して補正して、前記タービントルクを設定するステップを含む、請求項５に記載の車両の制御方法。
8. 前記検出ステップは、ロックアップクラッチが係合を開始した時のアクセル開度および車両に作用している加速度と、トルクコンバータの速度比が変化した時のアクセル開度および車両に作用している加速度とに基づいて、前記加速要求の履歴を検出するステップを含む、請求項７に記載の車両の制御方法。
9. 請求項５〜８のいずれかの制御方法をコンピュータに実現させるプログラム。
10. 請求項５〜８のいずれかの制御方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録した記録媒体。

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